Известно, что подавляющее количество всех встречающихся в природе химических элементов (81) обнаружены в организме человека. 12 элементов называют структурными, т.к. они составляют 99 % элементного состава человеческого организма (С, О, Н, N, Ca, Mg, Na, K, S, P, F, Cl). При этом основным строительным материалом являются четыре элемента: азот, водород, кислород и углерод. Остальные элементы, находясь в организме в незначительных по объему количествах, играют важную роль, влияя на здоровье и состояние нашего организма.
Минеральный состав внутриклеточной жидкости, по мнению ученых, подобен составу доисторического моря и строго поддерживается на одном уровне, даже если при этом приходится поглощать химические элементы из других (костной, например) тканей.
Почему так важны минеральные элементы для нашего организма и чем объясняется, что эффективность их достигается даже микроскопическими количествами? Минералы вместе с водой обеспечивают постоянство осмотического давления, кислотно-щелочного баланса, процессов всасывания, секреции, кроветворения, костеобразования, свертывания крови; без них были бы невозможны функции мышечного сокращения, нервной проводимости, внутриклеточного дыхания. Микроэлементы действуют в организме путем вхождения в той или иной форме и в незначительных количествах в структуру биологически активных веществ, главным образом ферментов (энзимов).
Нарушенная экология, возросший темп жизни с неизбежным нарастанием стрессовых ситуаций, методы обработки продуктов питания, "убивающие" биологически активные вещества, не всегда качественные продукты питания, - вот далеко не полный перечень причин роста дефицита жизненно важных микроэлементов и избытка токсичных, наносящих непоправимый вред здоровью. Жители мегаполисов страдают как правило, от избытка в организме тяжелых металлов: свинца, мышьяка, кадмия, ртути, хрома, никеля. Ни для кого не секрет, что тяжелые металлы опасны для здоровья. Например, накопление ртути в организме происходит незаметно, исподволь, поэтому ртуть так и коварна, что при отравлении ею не появляется каких-либо конкретных, ярко выраженных симптомов. Результатом такого отравления, может быть нарушение речи, нервозность, появление состояния страха, сонливость, лейкопения (уменьшение количества лейкоцитов в крови).
Нередко можно наблюдать такие изменения во внешнем облике человека: волосы становятся тусклыми, с посеченными концами, ногти слоятся и ломаются, кожа приобретает землистый оттенок, теряет свою упругость. Почему это происходит? Потому, что волосы, как никакой другой биологический субстрат отражают процессы, годами протекающие в нашем организме. Концентрация всех химических элементов в волосах многократно выше, чем в привычных для анализа жидкостях - крови и моче. В сыворотке крови, например, можно определить содержание 6-8 элементов, а в волосах - 20-30. Статистика показывает, что содержание микроэлементов в волосах отражает микроэлементный статус организма в целом, и пробы волос являются интегральным показателем минерального обмена. Именно волосы помогают диагностировать хронические заболевания, когда они себя еще ничем не проявляют.
Важным преимуществом этого неинвазивного (т.е. без проникновения в ткани и органы человека) метода состоит в том, что забор пробы может быть произведен без травмирования пациента и человек не рискует получить какую-либо инфекцию. Согласитесь, что в период эпидемии СПИДа, это очень важно.
Железо (Fe) - общее содержание железа в организме человека составляет около 4,25 г. Из этого количества 57% находится в гемоглобине крови, 23% - в тканях и тканевых ферментах, а остальные 20% - депонированы в печени, селезенке, костном мозге и представляют собой "физиологический резерв" железа. Средний пищевой рацион человека должен содержать не менее 20 мг железа, и 30 мг для беременных. Важно помнить, что в течение месяца женщины теряют железа почти вдвое больше, чем мужчины. Железо является жизненно необходимым элементом для организма. Оно входит не только в состав гемоглобина, но также и в состав протоплазмы всех клеток. Железо также входит в состав цитохромов (сложные белки, относящиеся к классу хромопротеидов), участвующих в процессах тканевого дыхания. В больших количествах содержится: в свиной печени, говяжьих почках, сердце и печени, непросеянной муке, сырых моллюсках, сушеных персиках, яичных желтках, устрицах, орехах, бобах, спарже, овсяном толокне.
Явления отравления железом выражаются рвотой, диареей (иногда с кровью), падением АД, параличом ЦНС и воспалением почек. При лечении железом могут развиться запоры, так как железо связывает сероводород, что ослабляет моторику кишечника. При недостатке железа в организме развивается железодефицитная анемия (малокровие).
Избыток железа в организме может привести к дефициту меди, цинка, хрома и кальция, а также к избытку кобальта.
Йод (J) - йод входит в состав всех растений. Некоторые морские растения (пузырчатая водоросль - Fucus vesiculosus, морская губка Spongia maritima) обладают способностью концентрировать йод. Общее количество йода в организме около 25 мг, из них 15 мг - в щитовидно железе. Значительное количество йода содержится в печени, почках, коже, волосах, ногтях, яичниках и предстательной железе. Щитовидная железа является своего рода центральной регулирующей лабораторией, в которой образуются и накапливаются соединения йода. Нормальная потребность в йоде составляет около 100-150 (для взрослых) и 175-200 (для беременных и кормящих) мг в сутки.
Избыток йода в организме может наблюдаться при гипертиреозе, может развиться и базедова болезнь с зобом, экзофтальмом, тахикардией. Кроме этого наблюдается раздражительность, мышечная слабость, потливость, исхудание, склонность к диарее. Основной обмен повышается, наблюдается гипертермия, дистрофические изменения кожи и ее придатков, раннее поседение, депигментация кожи на ограниченных участках (vitiligo), атрофия мышц. При недостаточном поступлении йода у взрослых развивается зоб (увеличение щитовидной железы). У детей недостаток йода сопровождается резкими изменениями всей структуры тела. Ребенок перестает расти, умственное развитие задерживается (кретинизм). Большое количество йода содержится в келпе (бурая морская водоросль, см. ниже), овощах, выращенных на почве, богатой йодом, в луке, и всех морепродуктах.
Калий (K) - общее содержание калия в организме человека составляет примерно 250г. Суточная потребность в калии составляет 1,5-2 г. Калию свойственна способность разрыхлять клеточные оболочки, делая их более проницаемыми для прохождения солей. Калий необходим для ясности ума, избавления от шлаков, лечения аллергии. Основными проявлениями недостатка калий являются - замедление роста организма и нарушение половых функций. Недостаток калия вызывает мышечные судороги, перебои в работе сердца. При применении внутрь даже больших доз калия, его токсическое действие не проявляется за исключением случаев почечной недостаточности.
Лучшими натуральными источниками калия являются цитрусовые, томаты, все зеленые овощи с листьями, листья мяты, семечки подсолнуха, бананы, картофель.
Избыток калия может привести к дефициту кальция.
Кальций (Ca) - общее содержание кальция в организме человека составляет примерно 1,9% общего веса человека, при этом 99% всего кальция приходится на долю скелета и лишь 1% содержится в остальных тканях и жидкостях организма. Суточная потребность в кальции для взрослого человека составляет - 0,45-0,8-1,2 г в день. Кальций в пище, как растительной, так и животной, находится в виде нерастворимых солей. Всасывание их в желудке почти не происходит. Абсорбция кальциевых соединений происходит в верхней части тонких кишок, главным образом в 12-перстной кишке. Здесь на всасывание оказывают большое влияние желчные кислоты. Физиологическая регуляция уровня кальция в крови осуществляется гормонами паращитовидных желез и витамином D через посредство нервной системы.
Кальций участвует во всех жизненных процессах организма. Нормальная свертываемость крови, происходит только в присутствии солей кальция. Кальций играет важную роль в нервно-мышечной возбудимости тканей. При увеличении в крови концентрации ионов кальция и магния нервно-мышечная возбудимость уменьшается, а при увеличении концентрации ионов натрия и калия - повышается. Кальций играет определенную роль и в нормальной ритмической работе сердца.
При избытке кальция наблюдаются: хронический гипертрофический артрит, кистозная и фиброзная остеодистрофия, остеофиброз, мышечная слабость, затруднение координации движений, деформация костей позвоночника и ног, самопроизвольные переломы, переваливающаяся походка, хромота, тошнота, рвота, боли в брюшной полости, дизурия, хронический гломерулонефрит, полиурия, частые мочеиспускания, никтурия, анурия. При избытке кальция наблюдаются сильные сердечные сокращения и остановка сердца в систоле.
При недостатке кальция наблюдаются: тахикардия, аритмия, побеление пальцев рук и ног, боли в мышцах, рвота, запоры, почечная колика, печеночная колика, повышенная раздражительность, дезориентация, галлюцинации, спутанность сознания, потеря памяти, тупость. Волосы - делаются грубыми и выпадают; ногти - становятся ломкими; кожа - утолщается и грубеет; зубы - дефекты в дентине, на эмали зубов появляются ямки, желобки; хрусталик - теряет прозрачность. Кроме недостатка кальция, недостаток витамина D, особенно у детей, ведет к развитию характерных рахитических изменений.
Избыток кальция может приводить к дефициту цинка и фосфора, в то же время препятствует накоплению свинца в костной ткани.
Кремний (Si) - после кислорода кремний - самый распространенный элемент на земле. В виде кремнезема кремний содержится во всех растениях. Они его поглощают из почвы и из него строят прочную основу для своих клеток: твердость, эластичность и прочность стеблей растений зависят от содержания в них кремнезема. Кремний в виде кремнезема содержится в организме морских животных, пресноводных рыб, птиц и млекопитающих. Кремний содержится постоянно в курином яйце. Общее содержание кремнезема в теле человека - около 0,001%, среднее содержание SiO2 в крови человека составляет от 5,9 до 10,6 мг в 1 мл. Суточная потребность не выяснена. В организме человека кремний обнаружен во всех органах и тканях: в легких, в волосах, гладких мышцах желудка, в надпочечниках, в фибрине, в цельной крови. Кремнезем необходим для прочности и эластичности эпителиальных и соединительно-тканных образований. Эластичность кожи, сухожилий, стенок сосудов обусловлена в значительной степени содержащимся в них кремнием. Кремнезем играет роль в сохранении кожей нормального тургора, что связано со способностью коллоидов, содержащих кремнезем, к набуханию.
Кремнезем токсически действует на организм человека только будучи превращен в тончайшую пыль, попадающую в легкие при вдыхании. Недостаток кремния встречается достаточно редко. При его недостатке могут наблюдаться: слабая деятельность лейкоцитов при инфекционном процессе, плохое заживление ран, снижение аппетита, кожный зуд, снижение эластичности тканей, снижение тургора кожи, повышение проницаемости сосудов и как следствие - геморрагические проявления.
Магний (Mg) - общее содержание магния в организме человека составляет примерно 21 г. Главное "депо" магния находится в костях и мышцах: в костях фосфорнокислого магния содержится 1,5%, в эмали зубов - 0,75% (в кариозных зубах - 0,83-1,88%). Ежедневная потребность в магнии - 0,250-0,350 г. Магний является необходимой составной частью всех клеток и тканей, участвуя в месте с ионами других элементов в сохранении ионного равновесия жидких сред организма; входит в состав ферментов, связанных с обменом фосфора и углеводов; активирует фосфатазу плазмы и костей и участвует в процессе нервно-мышечной возбудимости. Магний поступает в организм с пищей, водой и солью. Особенно богата магнием растительная пища - необработанные зерновые, фиги, миндаль, орехи, темно-зеленые овощи, бананы. Избыток магния оказывает в основном слабительных эффект (особенно сульфат магния). При снижении концентрации магния в крови, наблюдаются симптомы возбуждения нервной системы вплоть до судорог. Уменьшение магния в организме приводит к увеличению содержания кальция.
Избыток магния может приводить к дефициту кальция и фосфора.
Марганец (Mn) - находится во всех органах и тканях. Наиболее богаты марганцем трубчатые кости и печень (на 100 г свежего вещества в трубчатых костях марганца содержится 0,3 мг, в печени - 0,205-0,170 мг). Для детского организма необходимо в сутки 0,2-0,3 мг марганца на 1 кг веса тела, для взрослого 0,1 мг. Наряду с печенью важная роль в накоплении марганца принадлежит поджелудочной железе. Важен для репродуктивных функций и нормальной работы центральной нервной системы. Марганец помогает устранить половое бессилие, улучшить мышечные рефлексы, предотвратить остеопороз, улучшить память и уменьшить нервную раздражительность. Особенно богаты марганцем чай, растительные соки, цельные злаковые, орехи, зеленые овощи с листьями, горох, свекла.
Отравление марганцем дают следующие симптомы: сильная утомляемость, слабость, сонливость, тупые головные боли в лобно-височных областях, тянущие боли в пояснице, конечностях, реже боли ишиалгического характера, боли в правом подреберье, в подложечной области, понижение аппетита, медлительность движений, расстройство походки, парестезии, расстройство мочеиспускания, половая слабость, бессонница, подавленное настроение, слезливость. Сильная скованность движений, больные утрачивают способность широко шагать. При недостатке марганца нарушаются процессы окостенения во всем скелете, трубчатые кости утолщаются и укорачиваются, суставы деформируются. Нарушается репродуктивная функция яичников и яичек.
Избыток марганца усиливает дефицит магния и меди.
Медь (Cu) - общее содержание меди в организме человека составляет примерно 100-150 мг. В печени взрослых людей содержится в среднем 35 мг меди на 1 кг сухого веса. Поэтому печень можно рассматривать как "депо" меди в организме. В печени плода содержится в десятки раз больше меди, чем в печени взрослых. Потребность в меди у взрослого человека составляет 2 мг в день. Медь необходима для процессов образования гемоглобина и в этом смысле не подлежит замене другими элементами. Медь также участвует в процессах роста и размножения. Участвует в процессах пигментации, так как входит в состав меланина. При недостатке меди в организме наблюдаются: задержка роста, анемия, дерматозы, депигментация волос, частичное облысение, потеря аппетита, сильное исхудание, понижение уровня гемоглобина, атрофия сердечной мышцы.
Избыток меди приводит к дефициту цинка и мoлибдена, а также марганца.
Молибден (Мо) - способствует метаболизму углеводов и жиров, является важной частью фермента, отвечающего за утилизацию железа, в связи с чем помогает предупредить анемию. Суточная норма приема не установлена, но предполагается на уровне 75-250 мкг. Содержится в темно-зеленых листовых овощах, неочищенном зерне, бобовых. Проявления недостаточности изучены плохо. Повышенное содержание в организме встречается очень редко.
Натрий (Na) - калий и натрий были открыты вместе и оба важны для нормального роста и состояния организма. Они являются антагонистами, т.е. повышение содержания натрия приводит к уменьшению калия. Норма суточного потребления не существует, однако считается, что потребность взрослого человека составляет около 500 мг хлорида натрия (поваренной соли) в сутки. Натрий в первую очередь нужен для нормального функционирования нервно-мышечной системы. При дефиците натрия происходит нарушение усвоения углеводов, возможны невралгии, отчасти понижение давления.
Повышенное содержание натрия в волосах отражает, как правило, нарушение водно-солевого обмена, дисфункцию коры надпочечников. Может встречаться при избыточном потреблении поваренной соли, сахарном диабете, нарушении выделительной функции почек, склонности к гипертонии, отекам, неврозах. Люди, особенно дети, с избытком натрия часто легко возбудимы, впечатлительны, гиперактивны, у них может быть повышена жажда, потливость. Иногда возможно накопление натрия в волосах при длительном контакте с морской водой и отдельными видами моющих средств.
Пониженное содержание натрия в волосах у взрослых обычно встречается при нейроэндокринных нарушениях, хронических заболеваниях почек и кишечника и как следствие черепно-мозговых травм.
Селен (Sе) - в чистом виде встречается в природе редко, главным образом в виде примеси к сернистым металлам. Роль селена в организме еще мало изучена. Тем не менее, считается, что его присутствие в организме оказывает антиоксидантное действие, замедляя старение. Кроме того, селен помогает поддерживать юношескую эластичность в тканях, способствует устранению и появлению перхоти. Суточные нормы составляют: 50 мкг - для женщин, 70 мкг - для мужчин, 65 мкг - для беременных и 75 мкг - для кормящих грудью. Селен хорошо сочетается с витамином Е. Содержится в морепродуктах, почках, печени, пшеничных зародышах, отрубях, луке, помидорах, капусте брокколи. В больших количествах соединения селена к двум формам поражения - к гепато - холециистопатии (увеличение печени до 3-х см и боли в правом подреберье) и к изменениям, проявляющимся главным образом в нервно-мышечном аппарате (боли в конечностях, судороги, чувство онемения).
При дефиците селена в организме усиленно накапливаются мышьяк и кадмий, которые, в свою очередь, усугубляют дефицит селена. В свою очередь селен защищает организм от тяжёлых металлов, а избыток может привести к дефициту кальция.
Сера (S) - в организм человека сера поступает с пищей в виде органических белковых соединений - аминокислот, глютадиона, сульфатидов, витамина В1. Суточная потребность не установлена, но при употреблении достаточного количества белка дефицита серы наблюдаться не будет.
Сера, подобно азоту, входит в состав белков, в силу чего белковый обмен является одновременно азотистым и серным. В белках сера содержится в аминокислотах: цистеине, цистине, метионине. Особенно богаты серой поверхностные слои кожи; здесь сера содержится в кератине (волосы содержат до 5-10% кератина) и меланине, пигменте, предохраняющем в виде загара глубокие слои кожи от вредного действия ультрафиолетовой радиации.
Элементарная сера не обладает выраженным токсическим действием, но все ее соединения токсичны. Например, при высокой концентрации сероводорода в воздухе отравление может развиться почти мгновенно. Судороги и потеря сознания сопровождаются быстрой смертью от остановки дыхания. При недостатке серы наблюдаются: тахикардия, повышение АД, нарушения функций кожи, выпадение волос, запоры, в тяжелых случаях - жировая дистрофия печени, кровоизлияние в почки, нарушения углеводного обмена и белкового обмена, перевозбуждение нервной системы, раздражительность и другие невротические реакции.
Фосфор (Р) - главным "депо" органических фосфорных соединений являются мышечная и костная ткани. Суточная потребность для взрослого человека составляет 0,8-1,2 г. Фосфор в виде своих соединений играет важнейшую роль во всех процессах организма: фосфорная кислота участвует в построении многочисленных ферментов (фосфатаз) - главных двигателей химических реакций клеток. Из фосфорнокислых солей состоит ткань нашего скелета.
Избыток фосфора производит острое отравление: сильная боль в желудочно-кишечном тракте, рвота, иногда через несколько часов наступает смерть. Хроническое отравление выражается расстройством обмена веществ в организме и в костной ткани в частности. При недостатке фосфора бывают отмечаются рахит, пародонтоз.
При избыточном поступлении фосфора может снижаться уровень марганца, а также повышаться уровень выведения кальция, что создает риск возникновения остеопороза.
Хром (Сr) - хром является постоянной составной частью всех органов и тканей человека. Наибольшее количество обнаружено в костях, волосах и ногтях - из этого следует, что недостаток хрома сказывается в первую очередь на состоянии этих органов. В относительно больших количествах содержится в яйцах, телячьей печени, пшеничных зародышах, пивных дрожжах, кукурузном масле, моллюсках. Суточная норма потребления не установлена, но предполагается, что она колеблется в пределах 50-200 мкг. Хром оказывает действие на процессы кроветворения; оказывает действие на работу инсулина (ускоряет); на углеводный обмен и энергетические процессы. При хроническом отравлении хромом наблюдаются головные боли, исхудание, воспалительные изменения слизистой желудка и кишечника. Хромовые соединения вызывают различные кожные заболевания, дерматиты и экземы, протекающие остро и хронически и носят пузырьковый, папулезный, гнойничковый или узелковый характер.
Цинк (Zn) - отложение цинка в печени доходит до 500-600мг/1 кг веса; кроме того цинк отлагается преимущественно в мышцах и костной системе. Суточная потребность человека в цинке составляет 12-16мг для взрослых и 4-6мг для детей. Наиболее богаты цинком дрожжи, пшеничные, рисовые и ржаные отруби, зерна злаков и бобовых, какао, морепродукты. Наибольшее количество цинка содержат грибы - в них содержится 130-202,3мг на 1 кг сухого вещества. В луке - 100,0 мг, в картофеле -11,3мг, в коровьем молоке - примерно 3 мг/ 1 литр.
Цинк оказывает влияние на активность половых и гонадотропных гормонов гипофиза. Цинк также увеличивает активность ферментов: фосфатаз кишечной и костной, катализирующих гидролиз. Тесная связь цинка с гормонами и ферментами объясняет его влияние на углеводный, жировой и белковый обмен веществ, на окислительно-восстановительные процессы, на синтетическую способность печени. Считается, что цинк обладает липотропным эффектом, т.е. способствует повышению интенсивности распада жиров, что проявляется уменьшением содержания жира в печени.
При цинковом отравлении наступает фиброзное перерождение поджелудочной железы. Избыток цинка задерживает рост и нарушает минерализацию костей. При дефиците цинка наблюдается задержка роста, перевозбуждение нервной системы и быстрое утомление. Поражение кожи происходит с утолщением эпидермиса, отеком кожи, слизистых оболочек рта и пищевода, ослаблением и выпадением волос. Недостаточность цинка также приводит к бесплодию.
Дефицит цинка может приводить к усиленному накоплению железа, меди, кадмия, свинца. Избыток приводит к дефициту железа, меди, кадмия.
Алюминий. Al. Лат. - aluminium, англ. - aluminium, нем. - Aluminium Общие сведения. Алюминий – элемент III группы периодической системы; атомный номер 13, атомная масса 27. Название получило от лат. alumen(квасцы). Открыт Х.К. Эрстедом (Дания) в 1825 г.
Алюминий – легкий серебристо-белый металл с высокой электропроводностью. Химически активен, на воздухе покрывается оксидной пленкой, которая защищает металл от взаимодействия с кислородом и водой. Растворим в горячих концентрированных растворах HCl и NaOH. По распространенности в природе алюминий занимает 3 место среди химических элементов (после кислорода и кремния) и первое место среди металлов. На алюминий приходится более 8% массы земной коры. Оксид алюминия Al2O3 (глинозем) является основой ряда минералов, таких как корунд, сапфир, рубин. Известно несколько сотен минералов содержащих алюминий, к которым в первую очередь относятся бокситы и алюмосиликаты. Получают алюминий путем электролиза глинозема. Соединения алюминия широко используют в авиационной промышленности, металлургии, электротехнике, пищевой промышленности и ряде других областей. В медицине используются адсорбирующие, обволакивающие, антацидные, защитные и обезболивающие свойства препаратов содержащих алюминий. Силикат алюминия (белая глина, каолин) и жженые квасцы применяют наружно, как правило, в виде присыпок, мазей и паст при лечении кожных заболеваний. Гидроокись алюминия используют внутрь как антацидное средство при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, острых и хронических гиперацидных гастритах и пищевых отравлениях. Гидроокись алюминия вместе c окисью магния входит в состав комбинированного препарата "Альмагель" и ряда других подобных лекарств, применяемых в качестве обволакивающего, антацидного средства. Фосфат алюминия обладает противоязвенным, адсорбирующим, обволакивающим действием, снижает кислотность желудочного сока. Физиологическая роль алюминия. В организм человека ежесуточно поступает от 5 до 50 мг алюминия, в зависимости от региона проживания. Растительные продукты содержат в 50-100 раз больше алюминия, чем продукты животного происхождения. Известно, что при горячей обработке пищевых продуктов или выпечке хлеба, за счет использования алюминиевой посуды, происходит загрязнение пищи этим металлом. Источником поступления алюминия является также и питьевая вода, где его содержание составляет 2-4 мг/л. В желудочно-кишечном тракте человека всасывается 2-4% поступившего алюминия, причем лучше усваиваются растворимые соли, такие как AlCl3. Алюминий поступает в организм и через легкие, что при высоких показателях загрязнения воздуха соединениями алюминия, может приводить к фиброзу. Содержание алюминия в организме взрослого человека невелико, – 30-50 мг. Концентрация алюминия в тканях колеблется от 0,2 до 0,6 мкг/г. Среднее содержание алюминия в яичниках составляет 0,4 мкг/г, семенниках – 0,4 мкг/г, мышцах – 0,5 мкг/г, мозге – 0,4 мкг/г, печени – 2,6 мкг/г, легких – 18,2 мкг/г, лимфатических узлах – 32,5 мкг/г. В легких концентрация этого элемента, при условии вдыхания пыли, содержащей соединения алюминия, может достигать 20-60 мкг/г. Депонируется алюминий в костях, печени, легких и в сером веществе головного мозга. С возрастом содержание этого элемента в легких и головном мозге увеличивается. Алюминий выводится из организма в основном с мочой, калом, потом и выдыхаемым воздухом. Алюминий входит в состав множества биомолекул, образовывая прочные связи с атомами кислорода или азота. Алюминий является постоянной составной частью клеток, где преимущественно находится в виде Al 3+. Его присутствие в том или ином виде обнаружено практически во всех органах человека. Алюминий играет в организме важную физиологическую роль, – он участвует в образовании фосфатных и белковых комплексов; процессах регенерации костной, соединительной и эпителиальной ткани; оказывает, в зависимости от концентрации, тормозящее или активирующее действие на пищеварительные ферменты; способен влиять на функцию околощитовидных желез. Алюминий в небольших количествах необходим для организма, и особенно для костной ткани, в случае же его избытка этот металл может представлять серьезную опасность для здоровья. В целом алюминий относят к токсичным (иммунотоксичным) элементам. Токсическая доза для человека: 5 г. Летальная доза для человека: данные отсутствуют. Индикаторы элементного статуса алюминия. Оценка содержания алюминия в организме дается по результатам исследований крови, мочи и волос. Среднее содержание алюминия в плазме крови составляет около 2 мкг/л. В моче содержание алюминия находится в пределах 1-20 мкг/л, а в волосах 1-20 мг/кг. Повышенное содержание алюминия в волосах у мужчин встречается чаще, чем у женщин, а у детей этот показатель выше, чем взрослых. Пониженное содержание алюминия в волосах может свидетельствовать о нарушении обменных процессов в костной ткани, передозировке комплексонов, алкалозе ("защелачивании") организма. При подозрении на интоксикацию алюминием определяют содержание этого элемента в сыворотке или плазме крови, моче, волосах, биоптатах костей, спинно-мозговой жидкости, а также проводят энцефалографию, денситометрию, исследуют функции почек и легких. Пониженное содержание алюминия в организме. Дефицит алюминия развивается при его ежесуточном поступлении в организм в количестве 1 мкг и менее. Причины дефицита алюминия: недостаточное поступление. Основные проявления дефицита алюминия: Данные о возможных патогенных эффектах дефицита алюминия у человека отсутствуют. У животных наблюдается увеличение числа выкидышей, снижение продуктивности, задержка роста, нарушение координации движений, слабость в конечностях. Повышенное содержание алюминия в организме. Алюминий, который находится в почве, обычно плохо усваивается растениями. Однако, при повышении кислотности почвы, усвоение алюминия растениями значительно увеличивается. В организм человека алюминий попадает с растительными продуктами в небольших количествах. Окружающая среда может быть загрязнена соединениями алюминия в результате их выбросов в атмосферу или в сточные воды в районах расположения алюминиевых, горнорудных, лакокрасочных, бумажных, текстильных и других промышленных предприятий. Источниками повышенного поступления алюминия в организм человека могут быть запыленный воздух, загрязненная питьевая вода и пища (особенно консервированная). К таким источникам, которые могут содержать излишки алюминия, следует отнести чай, морковь, некоторые травы и плавленые сыры, лекарственные вещества, антациды, дезодоранты, бумажные полотенца, а также продукты, контактирующие с алюминиевой фольгой. У рабочих, контактирующих с пылью содержащей металлический алюминий или окись алюминия (напр., при работе с корундом), могут возникать явления бронхолегочного воспаления, развиваться необратимые фиброзные изменения в легких. Токсичность алюминия во многом связана с его антагонизмом по отношению к кальцию и магнию, фосфору, цинку и меди, а также способностью влиять на функции околощитовидных желез, легко образовывать соединения с белками, накапливаться в почках, костной и нервной ткани. Порог токсичности алюминия соответствует величине поступления равной 2 мг/сутки. Органами-мишенями при избыточных концентрациях алюминия в организме являются почки, центральная нервная система, кости, легкие, костный мозг, яичники, матка и молочные железы. Причины избытка алюминия: острые отравления солями алюминия на производстве; избыточное поступление в условиях повышенного содержания алюминия, его окислов и солей в пище, питьевой воде, воздухе; поступление с лекарственными препаратами, дезодорантами; хроническая почечная недостаточность. Основные проявления избытка алюминия: энцефалопатии, нарушения функции ЦНС (ухудшение памяти, трудности в обучении, нервозность, наклонность к депрессии, прогрессирующее старческое слабоумие); развитие нейро-дегенеративных заболеваний (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона); энцефалопатии; нарушения фосфорно-кальциевого обмена, гиперпаратиреоидизм, наклонность к развитию остеопороза, к патологическим переломам, к остеохондрозу, рахиту, остеопатиям и другим заболеваниям опорно-двигательного аппарата; развитие фиброзных уплотнений в мягких тканях; развитие алюминоза ("алюминиевые легкие"), c характерными патологическими изменениями в легочной ткани, сухим или влажным кашлем, рвущими болями во всем теле, потерей аппетита, исхуданием, иногда расстройством пищеварения, болями в желудке, изменениями состава крови (лимфоцитоз, эозинопения); снижение активности отдельных ферментов; запоры; нарушение функции почек (нефропатии, увеличение риска мочекаменной болезни); снижение абсорбции железа; снижение содержания эритроцитов и гемоглобина в крови; микроцитарная анемия (которая может развиваться у больных после гемодиализа); угнетение функций Т- и В-клеток, макрофагов; обострение аутоиммунных заболеваний; нарушение обмена фосфора, магния, цинка, меди. Имеются данные о мутагенной активности алюминия. Синергисты и антагонисты алюминия. Алюминий тормозит усвоение многих биоэлементов и витаминов (таких как кальций, магний, железо, витамин В6 , аскорбиновая кислота) и серосодержащих аминокислот.
Бор. В. Лат. - borum, англ. - boron, нем. - Bor Общие сведения. Бор – элемент III группы периодической системы; ат. н. – 5, ат. м. – 11. Название произошло от лат. borax (бура). Открыт в 1808 г. Ж.Л. Гей-Люссаком и Л.Ж. Тенаром (Франция) и Г. Дэви (Англия). Бор является неметаллом, похожим по своим характеристикам на кремний.
В аморфном состоянии представляет собой темный порошок, не взаимодействующий с кислородом, водой, кислотами и щелочами. В природе встречается преимущественно в виде боратов (природные соли борных кислот). Соединения бора применяются для насыщения поверхностей стальных изделий, с целью повышения их твердости и жаропрочности; при строительстве атомных реакторов, ракет; в стекольной и химической промышленности. Бор является необходимым элементом для роста растений (при "борном голодании" рост растений тормозится, возникает риск развития различных болезней). В медицине издавна применяют соединения бора, такие как борная кислота, бура. Известно, что соединения бора обладают противовоспалительным, гиполипидемическим и противоопухолевым действием. Препараты бора оказывают лечебный эффект при остеопорозе, артритах и костном флюорозе. Бура назначается при начальных стадиях развития эпилепсии. Физиологическая роль бора. В настоящее время известно, что бор особенно необходим для растений, в частности из-за активного участия этого биоэлемента в синтезе биофлавоноидов. В организм человека бор поступает с пищей. Соединения бора, находящиеся в пищевых продуктах (борат натрия и борная кислота), быстро всасываются в желудочно-кишечном тракте. Усвоение бора очень организмом велико и составляет более 90%. Выводится из организма бор в основном с мочой. Среднесуточная потребность человека в боре составляет 1-2 мг (минимум поступления бора – 0,2 мг). В организме взрослого человека содержится около 20 мг бора. Больше половины общего количества бора находится в скелете, а около 10% приходится на мягкие ткани. В среднем в тканях человека и животных содержится от 0,05 до 0,6 мкг/кг бора, однако в зубах и ногтях его концентрация в несколько раз выше. В организме бор можно обнаружить в клетках нервной ткани, паренхиматозных органах, жировой клетчатке. В плазме крови средняя концентрация бора составляет 0,02-0,075 мкг/мл. В некоторых регионах мира, из-за повышенного содержания бора в окружающей среде, в организм человека попадает ежедневно 17-27 мг бора, и тогда концентрация этого биоэлемента в крови возрастает до 0,45-0,66 мкг/мл. Бор играет существенную роль в обмене углеводов и жиров, ряда витаминов и гормонов, влияет на активность некоторых ферментов. Показано, что введение борнокислого натрия в дозе 5-10 мг/кг вызывает повышение уровня сахара в крови. Под влиянием боратов инактивируются витамины B2 и В12, угнетается окисление адреналина. In vitro бор ингибирует активность двух классов ферментов. Во-первых, это тирозиннуклеотидзависимые и флавиннуклеотидзависимые оксиредуктазы (алкогольдегидрогеназа, альдегиддегидрогеназа, ксантиндегидрогеназа и цитохром-В5-редуктаза). Бораты конкурируют с ферментами за НАД и ФАД. Во-вторых, бораты (или производные соединений бора), могут связываться с активными центрами таких ферментов как химотрипсин, субтилизин, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа. У женщин в период постменопаузы устранение дефицита бора сопровождается повышением уровня 17 бета-эстрадиола в сыворотке крови и меди в плазме крови. Улучшаются показатели ЭЭГ, память, нормализуются поведенческие реакции. Имеются данные, свидетельствующие о том, что бор играет регуляторную роль по отношению к паратгормону и поэтому может косвенным образом влиять на метаболизм кальция, магния, фосфора и витамина D. Токсическая доза для человека: 4 г. Летальная доза для человека: данные отсутствуют. Индикаторы элементного статуса бора. Оценка содержания бора в организме проводится по результатам определения концентрации этого биоэлемента в моче, плазме или сыворотке крови; реже - в волосах. Пониженное содержание бора в организме. Влияние дефицита бора на состояние здоровья изучено в опытах на цыплятах. Недостаточное содержание бора в организме на фоне дефицита витамина D, вызывало повышение активности щелочной фосфатазы в плазме крови и задержку роста. Недостаточное содержание витамина D усиливало влияние дефицита бора на обмен кальция, магния, фосфора. У женщин в возрасте 48-82 лет в период постменопаузы нехватка бора вызывала ухудшение минерального обмена и состояния костной ткани, что свидетельствует о том, что бор является важнейшим элементом в профилактике и лечении остеопороза. Причины дефицита. недостаточное поступление бора; нарушение регуляции обмена бора. Повышенное содержание бора в организме. Бор относят к условно-эссенциальным, иммунотоксичным элементам. Считается, что верхний предел среднесуточной, безопасной дозой бора для человека является 13 мг. Спринцевания раствором борной кислоты могут вызвать симптомы интоксикации. Обработка сосков кормящих матерей раствором борной кислоты может сопровождаться отравлением грудных детей. При острой интоксикации соединениями бора (бурой, борной кислотой) наблюдается рвота и другие диспепсические расстройства, а также шок. При вдыхании газообразных соединений бора могут развиться судороги, мышечные боли, психические нарушения, диплопия. Описано такое эндемическое заболевание, как борный энтерит, которое встречается на Южном Урале и на севере Казахстана. Причины избытка: избыточное поступление. Основные проявления избытка бора: острая интоксикация: тошнота, рвота, диарея, рибофлавинурия, дерматит, летаргия; хроническая интоксикация: потеря аппетита, тошнота, рвота, водянистый стул, обезвоживание организма, сыпь и шелушение кожи, снижение половой активности, ухудшение показателей спермограммы. Синергисты и антагонисты бора. Бор тормозит всасывание организмом аскорбиновой кислоты, флавоноидов, серосодержащих аминокислот. В то же время бор является синергистом хлора, усиливает действие концентрированного алкоголя и некоторых антибиотиков. Обнаружена положительная корреляция между метаболизмом бора и цинка. Описаны попытки применения бора для вытеснения меди из организма. Коррекция недостаточности и избытка бора в организме. При выявлении дефицита бора рекомендуется употреблять в пищу больше продуктов с высоким содержанием бора: фрукты, орехи, зелень, листовые овощи. Много бора содержится в вине, пиве, сидре; меньше – в мясных, рыбных и молочных продуктах. Иногда нужно использовать лекарственные препараты, содержащие бор (напр., «Пиимакс» и др.). При избыточном накоплении бора организмом следует уменьшить его поступление, проводить симптоматическое лечение.
Висмут, Bi. Лат. - bismuthum, англ. - bismuth, нем. - Bismut Общие сведения. Висмут – элемент V группы периодической системы; атомный номер 83, атомная масса 209. Название элемента произошло от нем. Bismutum. В литературе висмут упоминается с XV века.
Висмут это хрупкий, легкоплавкий металл серебристо-белого цвета. Он устойчив к действию кислорода и воды и растворим в концентрированной серной кислоте. Природным источником висмута являются минералы висмутин, бисмит и др. Соединения висмута широко применяются в электронике, при производстве различных сплавов, керамики, стекла, красителей. Соединения висмута нашли свое применение и в медицине. Субгаллат висмута при нанесении на кожу и слизистые оболочки вызывает уплотнение коллоидов внеклеточной жидкости, слизи, экссудата и образует защитную пленку, предохраняющую окончания чувствительных нервов от раздражения, которая способна снижать болевые ощущения и препятствовать развитию отека. Субнитрат висмута в виде мазей и присыпок используется как защитное и противовоспалительное средство при дерматите, экземе, эрозиях и язвах кожи. При назначении внутрь в виде суспензий, гелей или таблеток соли висмута (субсалицилат калия, дицитрат трикалия, субнитрат калия и ряд других), образуют на поверхности слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта защитную пленку, – хелатные соединения с белковым субстратом. Эта пленка способствует уменьшению местного воспалительного процесса, заживлению пептических язв и снижению числа рецидивов. Препараты висмута обладают антибактериальным действием (подавляют рост Helicobacter pylori). Комбинированные препараты, в состав которых входит нитрат висмута основной (викалин, викаир) оказывают вяжущее, противокислотное и умеренное слабительное действие. Соединения висмута используются при воспалительных заболеваниях желудка и кишечника, язве желудка и двенадцатиперстной кишки, диарее различного генеза и т.д. Физиологическая роль висмута. Висмут относится к токсичным ультрамикроэлементам. В организм человека висмут поступает в основном с пищей, а также с воздухом и водой, в количестве 5-20 мкг/сутки. Всасывание висмута, поступившего в желудочно-кишечный тракт, незначительно и составляет около 5%. После всасывания висмут обнаруживается в крови в виде соединений с белками, а также проникает в эритроциты. Между органами и тканями висмут распределяется относительно равномерно. Некоторое накопление висмута может наблюдаться в печени, почках (до 1 мкг/г), селезенке и костях. Обнаруживается висмут и в головном мозгу. Висмут, прошедший через желудочно-кишечный тракт, выделяется в виде сульфида висмута, окрашивая кал в темный цвет. Резорбированный висмут выделяется с мочой. О физиологической роли висмута известно немного. Висмут индуцирует синтез низкомолекулярных белков, принимает участие в процессах оссификации, образует внутриклеточные включения в эпителии почечных канальцев. Возможно, этот элемент обладает генотоксичными и мутагенными свойствами. Токсическая доза для человека: данные отсутствуют. Летальная доза для человека: данные отсутствуют. Индикаторы элементного статуса висмута. Оценка содержания висмута в организме проводится по результатам исследований биосубстратов – мочи, крови, волос и биоптатов. При хронической интоксикации висмутом определяют его концентрацию в суточной моче. В норме концентрация висмута в моче не превышает нескольких микрограмм на миллилитр. Пониженное содержание висмута в организме. Данные о клинических проявлениях, вызываемых дефицитом висмута, отсутствуют. Повышенное содержание висмута в организме. Интоксикация обычно наблюдается лишь при длительном воздействии на организм солей висмута в больших дозах. Тем не менее, встречаются случаи ятрогенных, профессиональных и бытовых отравлений. Механизм токсического действия висмута изучен мало. Установлено, что при отравлении солями висмута поражаются почки, ЦНС, печень, кожа и слизистые оболочки. Длительный прием препаратов висмута в больших дозах может вызвать симптомы "висмутовой" энцефалопатии (особенно у больных с нарушением функции почек). Опасным считается хроническое поступление висмута в количествах 1-1,5 грамма в день. Причины избытка висмута: избыточное поступление. Основные проявления избытка висмута: снижение памяти, бессонница; признаки поражения нервной системы (нарушения чувствительности, регидность затылка); слабость сердечной деятельности, аритмии; появление темной каймы вокруг десен, пигментация слизистой оболочки десен и полости рта; стоматит, фарингит, затруднение глотания; слюнотечение, тошнота, рвота, боли в животе, метеоризм, понос; токсический гепатит с жировой дегенерацией и циррозом; альбуминурия, цилиндры в моче; "висмутовые" дерматиты; потеря аппетита, упадок сил, исхудание. Синергисты и антагонисты висмута. Синергисты и антагонисты висмута не известны. Коррекция избытка висмута в организме. На ранних стадиях отравления принимают меры к прекращению поступления солей висмута; для удаления неабсорбированной части висмута промывают желудок и назначают слабительные средства, проводят хелатирующую терапию. БАЛ способствует снижению уровня висмута в головном мозге, а ДМПС в других тканях организма. БАЛ эффективен также при лечении везикулярной эритродермы. Отмечен положительный эффект при введении димеркаптола (800-1200 мкг/сутки). При поражениях почек показано проведение гемодиализа.
Галлий. Ga. Лат. - gallium, англ. - gallium, нем. - Gallium Общие сведения. Галлий – элемент III группы периодической системы; атомный номер 31, атомная масса 70. Название произошло от лат. Gallia (Франция). Открыт французским ученым П. де Буабодраном в 1875 г.
Галлий это мягкий, плавкий металл серебристо-белого цвета. Галлий устойчив к воздействию воды и воздуха и растворим в кислотах и щелочах. В природе встречается вместе с алюминием. Используется при производстве светодиодов, полупроводников, легировании металлов. Одним из наиболее распространенных полупроводниковых материалов является арсенид галлия. В США, напр., большая часть добываемого галлия используется в электронной промышленности. Сплавы галлия с золотом применяются в ювелирном деле и при протезировании зубов. В медицине нитрат галлия используется при лечении гиперкальциемии у онкологических больных, где эффект воздействия достигается за счет угнетения активности остеокластов. Радиоизотоп галлия применяют в диагностике и лечении опухолевых заболеваний. Физиологическая роль галлия. Галлий жизненно важен для растений. В периодической системе галлий, наряду с германием, находятся в окружении жизненно-необходимых биоэлементов, таких как хром, марганец, железо, кобальт, медь, цинк, селен. Этот факт свидетельствует о необходимости более пристального изучения эссенциальности галлия для человека. В основном галлий поступает в организм с пищей и содержится в тканях в незначительных количествах (0,01-0,06 мкг/г). Имеются единичные данные, свидетельствующие о присутствии галлия в железах внутренней секреции, в частности, в гипофизе. «Депо» галлия в организме является костная ткань и печень. Галлий не оказывает влияния на резорбцию костной ткани, стимулированную витамином D; но предупреждает резорбцию, связанную с метаболизмом паратгормона, тироксина и интерлейкина-1-ß. Токсическая доза для человека: мало токсичен. Летальная доза для человека: нет данных. Индикаторы элементного статуса галлия. Содержание галлия в организме человека определяют по результатам анализа мочи, крови и волос. Пониженное содержание галлия в организме. Данные отсутствуют. Повышенное содержание галлия в организме. Причины избытка галлия: избыточное поступление. Основные проявления избытка галлия: У животных, при отравлении галлием, наблюдается поражение нервной системы, сопровождающееся морфологическими изменениями в печени и почках. Наблюдаются значительные колебания в содержании калия и натрия в сыворотке крови, повреждения слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта. Широкое использование арсенида галлия (в первую очередь в производстве полупроводников) с начала 80-х гг. прошлого века, привело к увеличению риска интоксикации этим элементом не только работников электронной промышленности, но и населения, т.к. методы утилизации и рециркуляции отходов, содержащих арсенид галлия, не были разработаны. Основной "мишенью" для арсенида галлия в организме является иммунная система. Этот элемент также способен нарушать образование гелей в организме, за счет усиления экскреции аминолевуленовой кислоты и порфиринов. Синергисты и антагонисты галлия. Синергисты и антагонисты галлия на данный момент точно не установлены. Коррекция избытка галлия в организме. Назначение симптоматического лечения и комплексообразователей (ДМСК).
Железо. Fe. Лат. - ferrum, англ. - iron, нем. - Eisen Общие сведения. Железо – элемент VIII группы периодической системы; ат. н. – 26, ат. м. – 56. Название произошло от лат. ferrum - «твердый». Железо известно человеку со времен древних цивилизаций.
Железо это блестящий, серебристо-белый, мягкий металл. Растворяется в разбавленных кислотах; во влажном воздухе покрывается ржавчиной. Входит в состав сотен минералов, встречается и в виде самородного железа. В промышленности железо широко применяется в виде множества различных сталей и сплавов. В медицине препараты на основе различных солей двух и трехвалентного железа, а также железосодержащие БАДП, применяются для восполнения относительного или абсолютного дефицита железа в ситуациях, связанных с увеличенной потребностью организма в этом биоэлементе. К таким ситуациям следует отнести беременность, лактацию, кровопотери, периоды роста и развития. Основное назначение препаратов содержащих железо – профилактика и терапия железодефицитных состояний, главным образом при лечении железодефицитных (гипохромных) анемий и хронических постгеморрагических анемий. Разработаны многочисленные комплексные препараты для усиления всасывания железа из желудочно-кишечного тракта, улучшения синтеза железосодержащих метаболитов (в т.ч., гемоглобина), стимуляции эритропоэза и т.д. Радиоактивные изотопы железа (59Fe) применяют при исследованиях обмена железа в организме. Физиологическая роль железа. В организм человека железо поступает с пищей. Пищевые продукты животного происхождения содержат железо в наиболее легко усваиваемой форме. Некоторые растительные продукты также богаты железом, однако его усвоение организмом происходит тяжелее. Считается, что организм усваивает до 35% "животного" железа. В то же время другие источники сообщают, что этот показатель составляет менее 3%. Большое количество железа содержится в говядине, в говяжьей печени, рыбе (тунец), тыкве, устрицах, овсяной крупе, какао, горохе, листовой зелени, пивных дрожжах, инжире и изюме. В организме взрослого человека содержится около 3-5 г железа; почти две трети этого количества входит в состав гемоглобина. Считается, что оптимальная интенсивность поступления железа составляет 10-20 мг/сутки. Дефицит железа может развиться, если поступление этого элемента в организм будет менее 1 мг/сутки. Порог токсичности железа для человека составляет 200 мг/сутки. Важная роль железа для организма человека установлена еще в XVIII в. Основной функцией железа в организме является перенос кислорода и участие в окислительных процессах (посредством десятков железосодержащих ферментов). Железо входит в состав гемоглобина, миоглобина, цитохромов. Большая часть железа в организме содержится в эритроцитах; много железа находится в клетках мозга. Железо играет важную роль в процессах выделения энергии, в ферментативных реакциях, в обеспечении иммунных функций, в метаболизме холестерина. Насыщение клеток и тканей железом происходит с помощью белка трансферрина, который способен переносить ионы трехвалентного железа. Лигандные комплексы железа стабилизируют геном, однако в ионизированном состоянии могут являться индукторами ПОЛ, вызывать повреждение ДНК и провоцировать гибель клетки. Дефицит, так же как и избыток железа, отрицательно влияют на здоровье человека. Токсическая доза для человека: 200 мг. Летальная доза для человека: 7-35 г. Индикаторы элементного статуса железа. Оценка содержания железа в организме проводится по результатам исследований крови, мочи и волос. Среднее содержание железа в плазме крови составляет 0,8-1,4 мкг/л, в моче – 10-25 мкг/л, в волосах – 10-25 мкг/г. Содержание железа в волосах у мужчин выше, чем у женщин. У лиц, страдающих заболеваниями печени, селезенки, хроническим алкоголизмом, содержание железа в волосах повышено. Для диагностики дефицита железа в организме обычно используют комбинацию тестов, включающих в себя определение сывороточного железа, сывороточного ферритина, общей железосвязывающей способности сыворотки, свободного порфирина эритроцитов. Пониженное содержание железа в организме. Существует много факторов, которые могут способствовать уменьшению содержания железа. По данным ВОЗ около 1 млрд. человек на земле страдают железодефицитными состояниями разной степени. Причинами пониженного содержания железа в организме могут быть его недостаточное поступление с пищей, расстройства метаболизма, нарушения всасывания в желудочно-кишечном тракте. Ситуации, связанные с относительным или абсолютным дефицитом железа, могут возникать при увеличенной потребности организма в этом биоэлементе. К таким ситуациям следует отнести беременность, лактацию, периоды роста и развития. Наконец, причиной дефицита железа могут быть острые или хронические кровопотери. В свою очередь, недостаток железа является одной из самых распространенных причин возникновения анемий, обильных кровотечений, ослабления организма, нарушения нервно-психических функций и снижения интеллекта у детей. Причины дефицита железа: недостаточное поступление (неадекватное питание, вегетарианская диета, недоедание); снижение всасывания железа в кишечнике; нарушение регуляции обмена витамина С; избыточное поступление в организм фосфатов, оксалатов, кальция, цинка, витамина Е; поступление в организм железосвязывающих веществ (комплексонов); отравление свинцом, антацидами; усиленное расходование железа (в периоды интенсивного роста и беременности); потери железа связанные с травмами, кровопотерями при операциях, обильными менструациями, язвенными болезнями, донорством, занятиями спортом; гормональные нарушения (дисфункция щитовидной железы); гастриты с пониженной кислотообразующей функцией, дисбактериоз; различные системные и опухолевые заболевания; глистная инвазия. Основные проявления дефицита железа: развитие железодефицитных анемий; головные боли и головокружения, слабость, утомляемость, непереносимость холода, снижение памяти и концентрации внимания; замедление умственного и физического развития у детей, неадекватное поведение; учащенное сердцебиение при незначительной физической нагрузке; растрескивание слизистых оболочек в углах рта, покраснение и сглаженность поверхности языка, атрофия вкусовых сосочков; ломкость, утончение, деформация ногтей; извращение вкуса (тяга к поеданию непищевых веществ), особенно у детей младшего возраста, затрудненное глотание, запоры; угнетение клеточного и гуморального иммунитета; повышение общей заболеваемости (простудные и инфекционные болезни у детей, гнойничковые поражения кожи, энтеропатии); увеличение риска развития опухолевых заболеваний. Повышенное содержание железа в организме. При некоторых наследственных и хронических заболеваниях, при избыточном поступлении извне, железо может накапливаться в организме. Люди с избыточным содержанием железа страдают от физической слабости, теряют вес, чаще болеют. При этом избавиться от избытка железа часто намного труднее, чем устранить его дефицит. При тяжелом отравлении железом повреждается слизистая оболочка кишечника, развивается печеночная недостаточность, появляются тошнота и рвота. Для детей младшего возраста отравление железом является одним из самых распространенных видов случайного отравления. Летальным исходом для ребенка может стать прием сульфата железа в дозе 3 г и выше. Причины избытка железа: избыточное поступление извне (напр., при повышенном содержании в питьевой воде); заболевания печени, селезенки, поджелудочной железы (в том числе, в результате хронического алкоголизма); нарушение регуляции обмена железа. Основные проявления избытка железа: отложение железа в тканях и органах, сидероз; головные боли, головокружения, повышенная утомляемость, слабость; пигментация кожи; изжога, тошнота, рвота, боли в желудке, запор или диарея, изъязвление слизистой оболочки кишечника; печеночная недостаточность, фиброз; повышенная насыщенность железом трансферрина; снижение уровня сывороточного железа (в 1,5-3 раза); повышение риска развития атеросклероза, болезней печени и сердца, артритов, диабета и т.д. угнетение клеточного и гуморального иммунитета; увеличение риска развития инфекционных и опухолевых заболеваний; потеря аппетита, уменьшение массы тела. Синергисты и антагонисты железа. Кальций способствует усвоению железа, за исключением тех случаев, когда дозы кальция чрезвычайно велики. Фосфаты, входящие в состав яиц, сыра и молока; оксалаты, фитаты и танины, содержащиеся в черном чае, отрубях, кофе препятствуют усвоению железа. Витамин Е и цинк в высоких концентрациях снижают усвоение железа. Витамины С, В12, кислота желудочного сока, пепсин, медь способствуют усвоению железа, особенно если они поступают из животных источников. Снижение кислотности желудочного сока в результате продолжительного приема антацидов или препаратов для уменьшения кислотности (таких как зантак, тагамет, пепцид, аскид) сопровождается уменьшением усвоения железа. Кофе, чай, молоко, темная овощная зелень, а также дефицит витамина А могут снижать способность организма усваивать железо. Избыток железа уменьшает способность организма усваивать медь и цинк. Коррекция недостатка и избытка железа в организме. Необходимо помнить, что железо является окисляющим агентом (т.е., может являться причиной возникновения свободных радикалов, способных разрушать ткани), поэтому не следует принимать железо в избыточных количествах. Люди, страдающие ревматоидным артритом должны с осторожностью принимать лекарственные препараты или БАДП содержащие железо, поскольку существует вероятность усиления воспаления и опухания суставов. В случаях дефицита железа прием железосодержащих препаратов и БАДП нужно совмещать с приемом антиоксидантов: витаминов С и Е, а также меди. У некоторых людей, в результате непереносимости железа, при приеме железосодержащих БАДП развиваются изжога, тошнота, запор или диарея. При хроническом избытке железа, его отложении в тканях и органах (сидероз), применяют кровопускания, используют гепатопротекторы, комплексообразователи (десферриоксиамин), препараты цинка и другие средства. При остром отравлении железом промывают желудок 6-8 литрами полиэтиленгликоля в течение 2-4 часов. В некоторых случаях проводят гастротомию, чтобы изъять поступившее железо и предотвратить тяжелое поражение печени. Назначают десферриоксиамин («Десферал») в дозах до 15 мг/кг/час, с продолжительностью введения не более 24 часов, поскольку более длительная терапия повышает возможность развития дистресс-синдрома.
Золото. Au. Лат. - aurum, англ. - gold, нем. - Gold Общие сведения. Золото – элемент I группы периодической системы; атомный номер 79, атомная масса 197. Название произошло от лат. aurum (желтый). Золото является одним из первых открытых человеком металлов и известно со времен древних цивилизаций.
Золото представляет собой мягкий, ковкий металл желтого цвета. Химически инертен, устойчив к действию воды, кислот и щелочей. В природе встречается преимущественно в виде самородного золота. Сплавы золота с другими благородными металлами широко применяются в приборостроении, в космической, электронной и медицинской промышленности, при изготовлении ювелирных изделий, медалей и монет. В средние века золото использовали при лечении больных с самыми разнообразными заболеваниями такими, например, как туберкулез, проказа, сифилис, эпилепсия, глазные болезни, злокачественные опухоли. В настоящее время препараты на основе различных солей золота используются в терапии больных ревматоидными и псориатическими артритами, синдромом Фелти, красной волчанкой. К таким препаратам относятся ауранофин, кризанол и др. Вводятся препараты золота как внутрь, так и парентерально, в виде коллоидных растворов (т.н. хризотерапия). Как правило, применение препаратов золота связано с большим числом побочных эффектов и противопоказаний. Радиоактивное золото (198Au) применяется при лечении некоторых опухолевых заболеваний и в первую очередь рака легких. Золото оказывает антисептическое действие на бактерии и вирусы. Физиологическая роль золота. В организме взрослого человека содержится около 10 мг золота, примерно половина от этого количества сконцентрировано в костях. Распределение золота в организме зависит от растворимости его соединений. Коллоидные соединения в большей степени накапливаются в печени, тогда как растворимые – в почках. Механизм действия соединений золота до конца не ясен, однако в настоящее время известно, что золото может входить в состав металлопротеидов, взаимодействовать с медью и с протеазами, гидролизующими коллаген, также как и с эластазами и другими активными компонентами соединительной ткани. Золото может вовлекаться в процессы связывания гормонов в тканях. Токсическая доза для человека: не токсичен. Летальная доза для человека: нет данных. Индикаторы элементного статуса золота. Определение золота в организме проводят на основе изучения биосубстратов (кровь, волосы и биоптаты). В случаях отравления золотом в моче повышается содержание копропорфирина, ДАЛК (дельта-аминолевуленовая кислота). Пониженное содержание золота в организме. Данные отсутствуют. Повышенное содержание золота в организме. Золото относят к потенциально-токсичным (иммунотоксичным) элементам. Металлическое золото почти не всасывается, данные о его токсичности отсутствуют. В то же время, некоторые соли золота обладают токсичным действием, сходным с действием ртути. Несмотря на то, что золото является инертным металлом, у части обладателей золотых ювелирных украшений развивается контактный дерматит. В ряде случаев золото может вызывать сенсибилизацию организма, что подтверждается при использовании этого металла в стоматологической практике, применении золотых нитей для армирования лица и тела и ряда других случаев. Выраженным раздражающим действием на кожу обладают золота хлорид, трихлорид, цианид, калия дицианоаурат (который используется в электронной и химической промышленности, а также при производстве фаянса). Отравление золотом явление очень редкое. Механизм токсичности золота основан на большом сродстве этого элемента к сульфгидрильным группам SH-содержащих белков, в результате чего золото ингибирует SH-ферменты. Этот механизм реализуется, например, при лечении больных ревматоидным артритом, когда длительное введение препаратов золота приводит к снижению активности сульфгидрильных систем и энзимных комплексов лейкоцитов, в конечном итоге обеспечивая уменьшение концентрации ревматоидного фактора. Однако негативное действие избыточного количества золота легко снимается введением 2,3-димеркаптопропранола, SH-группа которого, отрывает золото от SH-содержащих белков, восстанавливая их нормальные свойства. Причины избытка золота: избыточное поступление; передозировка при лечении препаратами золота. Основные проявления избытка золота: - при остром отравлении: состояние возбуждения; слюнотечение, металлический вкус во рту; рвота, спазмы, коликообразные боли в кишечнике, понос; выделение белка с мочой; кожные сыпи. - при хроническом отравлении: симптомы угнетения центральной нервной системы; боли по ходу нервов; появление болезненных пятен на коже; усиленное потоотделение; боли в костях, суставах, мышцах; отеки ног; конъюнктивит; апластическая гипоплазия костного мозга; панцитопения (лейкопения, тромбоцитопения); уменьшение массы тела. - побочные явления и отдаленные последствия хризотерапии: повышение температуры тела, недомогание; зуд, воспаление кожи, генерализованная экзема; боли в костях и суставах; воспаление слизистых оболочек языка и полости рта; боли в глотке, рвота, понос; апластическая анемия; гломерулонефрит; нефротический синдром. Синергисты и антагонисты золота. Химические элементы, которые способны являться синергистами и антагонистами золота, не установлены. Коррекция избытка золота в организме. При интоксикации золотом используются комплексообразователи димеркаптол (БАЛ) и D-пеницилламин (депен, купренил, купримин). В качестве вспомогательных средств возможно применение андрогенов, кортикостероидов, антитимоцитарного глобулина. В некоторых случаях показана пересадка костного мозга, применение стимуляторов гемопоэза.
Кадмий. Cd. Лат. - cadmium, англ. - cadmium, нем. - Cadmium Общие сведения. Кадмий – элемент II группы периодической системы; атомный номер 48, атомная масса 112. Название произошло от лат. cadmea (цинковая руда). Открыт Ф. Штроймером (Германия) в 1817 г.
Кадмий представляет собой металл серебристого цвета. На воздухе покрывается оксидной пленкой. Растворим в кислотах, не растворим в щелочах. Добывают кадмий при переработке цинковых, медных, свинцовых руд, серебра. Кадмий применяется в ядерной энергетике, электронной и радиотехнической промышленности; а также при производстве аккумуляторов, различных сплавов и красок; кадмий добавляют в пластик в качестве стабилизатора. Кадмий попадает в окружающую среду с отходами цветной металлургии и при производстве минеральных удобрений. В медицинских целях сульфат кадмия используют при проведении исследований свертываемости крови. Физиологическая роль кадмия. Кадмий относится к токсичным микроэлементам, являясь одним из основных поллютантов окружающей среды. В организм взрослого человека в течение суток поступает 10-20 мкг кадмия. Однако считается, что оптимальная интенсивность поступления кадмия должна составлять 1-5 мкг. Пищевыми источниками кадмия являются морепродукты (особенно мидии и устрицы), злаки (зерновые) и листовые овощи. Дефицит кадмия в организме может развиться при недостаточном поступлении этого элемента (0,5 мкг/сутки и менее), а порог токсичности равен 30 мкг/сутки. В тонком кишечнике адсорбируется менее 5% поступившего с пищей кадмия. На всасывание кадмия существенно влияет присутствие других биоэлементов и пищевых веществ, таких как Ca, Zn, Cu, пищевые волокна и др. Кадмий, поступающий в организм с вдыхаемым воздухом, усваивается значительно лучше (10-50%). В организме человека кадмий аккумулируется в основном в почках, печени и двенадцатиперстной кишке. С возрастом содержание кадмия в организме увеличивается, особенно у мужчин. Средняя концентрация кадмия у мужчин и женщин составляет соответственно в почках 44 и 29 мкг/г, печени – 4,2 и 3,4 мкг/г. Содержание кадмия в ребрах составляет 0,4-0,5 мкг/г. Кадмий выводится из организма преимущественно через кишечник. Среднесуточная скорость выведения этого элемента очень незначительна и составляет, по некоторым данным, не более 0,01% от общего количества кадмия содержащегося в организме. Эстрогены усиливают выведение кадмия, что может быть связано с активизацией обмена меди. Физиологическая роль кадмия изучена недостаточно. Кадмий обнаруживается в составе так называемого "металлотионеина" – белка, для которого характерно высокое содержание сульфгидрильных групп и тяжелых металлов. Функция тионеина заключается в связывании и транспортировке тяжелых металлов и их детоксикации. In vitro кадмий активирует несколько цинкзависимых ферментов: триптофан оксигеназу, ДАЛК-дегидратазу, карбоксипептидазу. Однако ферментов, которые бы активировались только кадмием, не обнаружено. Токсическая доза для человека: 3-330 мг. Летальная доза для человека: 1,5-9 г. Индикаторы элементного статуса кадмия. Индикатором для оценки содержания кадмия в организме человека являются волосы и моча; среднее содержание кадмия в этих субстратах составляет 0,05-0,25 мкг/г и 0,03-5,0 мкг/л соответственно. Биологически допустимый уровень кадмия в волосах – 2 мкг/г. Специфическим индикатором кадмиоза является содержание β2-микроглобулина в моче, а также концентрация кадмия в цельной крови и волосах. Косвенными индикаторами интоксикации кадмием является содержание ретинолсвязывающего белка иммуноглобулинов и β2-макроглобулинов в моче, а также выделение Ca, Zn, Cu, P с мочой. Число детей с повышенным содержанием кадмия в волосах значительно выше, чем взрослых. Пониженное содержание кадмия в организме. Причины дефицита кадмия: недостаточное поступление. Основные проявления дефицита кадмия: наблюдается замедление роста (при экспериментальном дефиците кадмия у лабораторных животных). Повышенное содержание кадмия в организме. Кадмий относят к токсичным (иммунотоксичным) элементам.Многие соединения кадмия ядовиты. Описано массовое отравление кадмием жителей Японии, вызвавшее остеомаляцию, нефропатию, болезненность и переломы костей, получившее название "болезни «Итай-Итай». При хроническом кадмиозе в первую очередь поражаются мочевыводящая и половая системы. Наблюдаются протеинурия, глюкозурия, аминоацидоурия, β2-микроглобулинурия, появление в моче ретинолсвязывающего белка и лизоцимов, простатопатия с риском развития новообразований и некроза яичек. Поражение бронхолегочной системы сопровождается фиброзными изменениями и повышением риска развития эмфиземы. Развивается анемия, связанная со снижением всасывания железа в кишечнике и лизисом эритроцитов. Повышается артериальное давление. Отмечаются остеопластические и остеопорозные изменения костной ткани, что связано с нарушением абсорбции кальция в кишечнике и эндокринными расстройствами. Установлено, что кадмий тормозит превращение 25-гидроксикальциферола в 1,25-дигидрохолекальциферол и ингибирует активность лизилоксидазы в костях. Кадмий связывается с меркапто-группами, фосфолипидами, нуклеиновыми кислотами и влияет на процессы фосфорилирования. Выкуривание всего одной сигареты увеличивает поступление кадмия в организм на 0,1 мкг (т.е., существенно повышает риск интоксикации кадмием). Доказана роль кадмия в индукции рака легких и рака почек у курящих, развитии патологии предстательной железы. От токсического действия кадмия плод во время беременности защищает плацента, а новорожденного – грудное молоко. Причины избытка кадмия: избыточное поступление (напр., с табачным дымом, при производственном контакте); дефицит цинка, селена, меди, кальция, железа; Основные проявления избытка кадмия: простатопатия; кардиопатия, гипертония; эмфизема легких; остеопороз, деформация скелета; нефропатия; анемия; развитие дефицита цинка, селена, меди, железа, кальция. Синергисты и антагонисты кадмия. S, Se, Zn, Cu, Ca и пищевые волокна замедляют усвоение кадмия. Zn и Cu способны вытеснять кадмий из организма. Коррекция избытка кадмия в организме. Для профилактики кадмиоза необходимо избегать контактов с кадмием, строго выполнять правила техники безопасности на производстве и придерживаться личной гигиены. Токсическое действие кадмия могут ослабить пища, богатая белком, витаминно-минеральные комплексы, содержащие Zn, Cu, Fe, Se, Ca, фосфаты, витамины D, C,B6 , метионин. При остром и хроническом отравлении кадмием назначают комплексообразователи. Хелатирующая терапия включает в себя использование ДМСК, CaNa2-ЭДТА, в комбинации с гемодиализом и введением глютатиона, а также симптоматические средства - диуретики, стероиды и пр.
Кальций. Ca. Лат. - calcium, англ. - calcium, нем. - Kalzium Общие сведения. Кальций – элемент II группы периодической системы; ат. н. – 20, ат. м. – 40. Выделен в 1808 г. Г. Дэви (Англия). Название происходит от лат. calx (известь).
Кальций – щелочно-земельный металл, который по распространенности в земной коре занимает 5-е место (минералы кальцит, гипс, флуорит, доломит и др.). Соединения кальция широко применяются в металлургии, в химической промышленности, в производстве светящихся красок. Карбонат кальция служит для получения извести, используется как строительный материал. Мел (молотый карбонат кальция), служит в качестве наполнителя для резиновых смесей и бумаги. Хлорид кальция применяется для высушивания газов и жидкостей в холодильной технике. Мелкодисперсный карбонат кальция используют в производстве косметических средств, а нитрат кальция (растворимая соль) – в качестве удобрений. В медицине широко применяют многие соли кальция. Лечебный эффект этих препаратов иллюстрирует многообразное действие кальция на организм. Хлорид кальция применяют при состояниях, связанных с усиленным выведением кальция из организма (так например, при длительной иммобилизации больных), а также: аллергических заболеваниях и осложнениях, связанных с приемом некоторых лекарств (сывороточная болезнь, крапивница, сенная лихорадка, ангионевротический отек), васкулитах (в качестве средства, уменьшающего проницаемость сосудистой стенки), отравлениях солями магния, фтористой кислоты, токсических поражениях печени, недостаточной функции околощитовидных желез, сопровождающейся тетанией или спазмофилией. Глюконат кальция по своему эффекту воздействия на организм близок к хлориду кальция, но оказывает меньшее местнораздражающее действие. Лактат кальция применяется внутрь в тех же случаях, что хлорид и глюконат кальция. Глутаминат кальция применяется при различных психических расстройствах. Окись кальция применяется в санитарии и гигиене как дезинфицирующее средство. Гипс CaSO4 • 2H2O применяется для получения алебастра или полуводного гипса 2CaSO4 • H2O , который при смешивании с водой легко затвердевает, переходя снова в CaSO4 • 2H2O. На этой реакции основано использование алебастра при наложении гипсовых повязок. При изготовлении кальцийсодержащих лекарственных препаратов и биологически активных добавок к пище (БАДП) используются такие соединения как кальция цитрат, аспартат, доломит, комбинация солей кальция с витамином D. Осажденный карбонат кальция обладает выраженной антацидной активностью, усиливает секрецию желудочного сока, входит в состав зубных порошков. Глицерофосфат кальция применяют как общеукрепляющее средство при недостаточном питании, переутомлении, истощении нервной системы, рахите. Пангамат кальция, витамин В15 благоприятно влияет на метаболизм, улучшает липидный обмен, увеличивает усвоение кислорода тканями, повышает содержание креатинфосфата в мышцах, гликогена в мышцах и печени. Применяется как одно из средств в комплексной терапии атеросклероза, хронического гепатита, хронической алкогольной интоксикации, зудящего дерматита. Искусственные радиоактивные изотопы кальция используются в медико-биологических исследованиях при изучении кальциевого обмена. Физиологическая роль кальция. Кальций в больших количествах содержится во многих пищевых продуктах и ежедневно поступает в организм с пищей. Значительное количество кальция содержится в молочных продуктах (сливки, молоко, сыр, творог). В меньших концентрациях кальций присутствует в огородной зелени (петрушка, шпинат), овощах (бобы, фасоль), орехах, рыбе. Суточная потребность организма в кальции (800-1500 мг) обычно покрывается за счет поступления пищи. Биоусвояемость кальция составляет 25-40%. Всасывание кальция происходит в тонком кишечнике, главным образом в двенадцатиперстной кишке. Здесь желчные кислоты образуют с солями кальция комплексные соединения, которые затем проходят через стенку ворсинок. Кальций является важной составляющей частью организма; его общее содержание около 1,4% (1000 г на 70 кг массы тела). В организме кальций распределен неравномерно: около 99% его количества приходится на костную ткань и лишь 1% содержится в других органах и тканях. Кальций обеспечивает опорную функцию костей. В то же время, костная ткань выполняет функцию «депо» кальция в организме. Выводится кальций из организма через кишечник и почки. Кальций в составе 3Сa3(PO4)4 • Ca(OH)4 - основе костной ткани, обеспечивает прочность ногтей и зубов. Катионы Са2+, входящие в состав плазмы крови и тканевых жидкостей, участвуют в поддержании гомеостаза (ионное равновесие, осмотическое давление в жидкостях организма), в регуляции сердечных сокращений и свертываемости крови. Кальций очень активен: доминирующее положение этого элемента в конкуренции с другими металлами и соединениями за активные участки белков, определяется химическими особенностями иона кальция – наличием двух валентностей и сравнительно небольшим атомным радиусом. Поэтому кальций может успешно конкурировать с радионуклидами и тяжелыми металлами на всех этапах метаболизма. Метаболизм кальция находится под влиянием околощитовидных желез, кальцитонина (гормон щитовидной железы) и кальциферолов (витамин D). Кальций обладает высокой биологической активностью, выполняет в организме многообразные функции, среди которых: регуляция внутриклеточных процессов; регуляция проницаемости клеточных мембран; регуляция процессов нервной проводимости и мышечных сокращений; поддержание стабильной сердечной деятельности; формирование костной ткани, минерализация зубов; участие в процессах свертывания крови. Токсическая доза для человека: нетоксичен. Летальная доза для человека: нет данных. Индикаторы биоэлементного статуса кальция. Содержание кальция в организме определяют исследованием уровня этого элемента в плазме крови, моче, а также активности кальцитонина и паратгормона. Повышенное содержание кальция в волосах обычно указывает не на избыток кальция, а на его усиленный "кругооборот" в организме, и возможно, характеризует его повышенное выведение. Поэтому высокий уровень кальция в волосах свидетельствует либо о риске развития дефицита кальция в организме, либо на избыточное поступление кальция извне (с "жесткой" водой или лекарственными препаратами), либо на вытеснение кальция из депо токсичными веществами (такими, напр., как свинец). Пониженное содержание кальция в организме. Существует множество причин, как «внешних», так и «внутренних», пониженного содержания кальция в организме. Основные причины дефицита: низкое содержание кальция в пищевых продуктах и воде; неадекватное питание, голодание; нарушения абсорбции кальция в кишечнике (дисбактериоз, кандидоз, пищевые аллергии и т.д.); избыточное поступление в организм фосфора, свинца, цинка, магния, кобальта, железа, калия, натрия; недостаток кальциферолов (витамина D); заболевания щитовидной железы; дисфункция околощитовидных желез; повышенная потребность в кальции в период роста, при беременности и лактации, в постменопаузу; усиленный расход кальция в результате стрессорных воздействий; чрезмерного употребления кофеин-содержащих продуктов, курения; усиленное выведение кальция из организма в результате длительного применения мочегонных и слабительных средств; заболевания почек; панкреатит; длительная иммобилизация больных; избыток в организме фосфора, магния, калия, натрия, железа, цинка, свинца, кобальта; другие нарушения метаболизма кальция в организме. Основные проявления дефицита кальция . Последствия дефицита кальция могут проявляться как на уровне всего организма, так и его отдельных систем: общая слабость, повышенная утомляемость; боли, судороги в мышцах; боли в костях, нарушения походки; нарушения процессов роста; гипокальциемия, гипокальциноз; декальцинация скелета, деформирующий остеоартроз, остеопороз, деформация позвонков, переломы костей; мочекаменная болезнь; болезнь Кашина-Бека (уровская болезнь); нарушения иммунитета; аллергозы; снижение свертываемости крови, кровоточивость. Повышенное содержание кальция в организме. Токсическое действие кальция проявляется только при длительном приеме и обычно у лиц с нарушенным обменом этого биоэлемента (напр., при гиперпаратиреозе). Отравление может наступить при регулярном потреблении более 2,5 г кальция в сутки. Основные причины избытка: избыточное поступление; нарушения метаболизма кальция, в том числе связанные с расстройствами регуляции (заболевания и травмы нервной системы, нарушения функции околощитовидных желез и щитовидной железы и т.д.); длительный прием в больших дозах кальцийсодержащих лекарственных препаратов и БАДП; гипервитаминоз D. Основные проявления избытка кальция: подавление возбудимости скелетных мышц и нервных волокон; уменьшение тонуса гладких мышц; гиперкальциемия, повышение содержания кальция в плазме крови; повышение кислотности желудочного сока, гиперацидный гастрит, язвы желудка; кальциноз, отложение кальция в органах и тканях (в коже и подкожной клетчатке; соединительной ткани по ходу фасций, сухожилий, апоневрозов; мышцах; стенках кровеносных сосудов; нервах); брадикардия, стенокардия; подагра, обызвествление туберкулезных очагов и т.д.; увеличение содержания солей кальция в моче; нефрокальциноз, почечно-каменная болезнь; увеличение свертываемости крови; увеличение риска развития дисфункции щитовидной и околощитовидных желез, аутоиммунного тиреоидита; вытеснение из организма фосфора, магния, цинка, железа. Синергисты и антагонисты кальция. Избыток кальция в организме приводит к дефициту цинка и фосфора. Избыточное поступление в организм фосфора, свинца, цинка, магния, кобальта, железа, калия и натрия может привести к дефициту кальция. Кальций является физиологическим антагонистом магния и находится в конкурентных отношениях с фосфором в регуляции образования минерального матрикса кости. Кальций препятствует накоплению свинца в костной ткани. Кальций, находящийся в основном в составе костной ткани, по своим свойствам близок к стронцию и барию, поэтому их ионы могут замещать его в костях. Наряду с витаминами A, C, D, F, уровень кальция в организме способны повышать следующие элементы: Fe, Mg, Mn, P, Si; а также белок; желудочный сок (HCl); ферменты поджелудочной железы и Lactobacillus acidophilus. Pb, Cd, Al, Mg, Fe; ненасыщенные жирные кислоты; избыточное употребление сахара, белка; нарушение функции щитовидной железы и дефицит витамина D приводят к снижению уровня кальция в организме. Коррекция недостатка и избытка кальция в организме. Устранение дефицита кальция может быть достигнуто как изменениями в рационе питания, так приемом кальцийсодержащих БАДП и лекарственных препаратов (рацион, богатый кальцием, фосфором, марганцем, белком и витаминами D, F). Дополнительное введение эстрогенов пожилым женщинам также способствует нормализации баланса кальция и минерализации костной ткани. Установлено, что для восполнения недостатка кальция в организме наиболее эффективными являются ряд его солей: карбонат, цитрат, глицерофосфат, сульфат, аспартат, а также окись кальция и комбинированные препараты или БАДП солей кальция с витамином D3, эстрогенами, марганцем, бором. Как правило, избыток кальция связан с метаболическими, гормональными нарушениями, передозировкой препаратов кальция, а не с избыточным его потреблением с пищей или водой. В случае избыточного накопления кальция в организме необходимо отменить препараты, содержащие кальций, витамин D и, кроме симптоматических средств, применять антагонисты кальция: магний, фосфор, цинк, железо, фитиновую кислоту. Эти антагонисты могут замедлить усвоение кальция и частично вытеснить его из организма. В крайних случаях могут быть использованы комплексообразователи, например, ЭДТА.
Литий. Li. Лат. - lithium, англ. - lithium, нем. - Lithium Общие сведения. Название произошло от греч. lithos (камень). Открыт А. Арфведсоном (Швеция) в 1817 г.
Литий – самый легкий щелочной металл, белый, мягкий, серебристого цвета. Литий имеет сродство к кислороду, водороду и азоту, с которыми он активно взаимодействует. Природным источником лития служат минералы сподумен, лепидолит и др. Соединения лития широко используются в атомной промышленности, металлургии, органическом синтезе, производстве стекол, глазурей и эмалей. Медицинское применение соединений лития ограничено. Соли лития (лития карбонат, литонит и др.) используются при лечении маниакально-депрессивных психозов. В последние годы появились сведения об эффективности препаратов лития при лечении новообразований, сахарного диабета и алкоголизма. Физиологическая роль лития. В течение суток в организм взрослого человека поступает около 100 мкг лития. Ионы лития Li+ быстро и практически полностью абсорбируются из желудочно-кишечного тракта, по-видимому, из тонкого кишечника, а также из мест парентерального введения. Ионы лития легко проникают через биологические мембраны. Среднее содержание лития (в мкг/г), в различных органах значительно различается: в лимфоузлах – 200, легких – 60, печени – 7, цельной крови – 6, мышцах – 5, мозге – 4. Литий можно обнаружить в костях, кишечнике, надпочечниках и других тканях. Выведение лития осуществляется преимущественно через почки и в меньшей степени с калом и потом. В организме литий, по-видимому, способствует высвобождению магния из клеточных «депо» и тормозит передачу нервного импульса, тем самым, снижая возбудимость нервной системы. Имеются данные о воздействии лития на структурные компоненты организма на различных уровнях. Одним из органов-мишеней лития может быть скелет и щитовидная железа. В костной ткани при длительном воздействии лития его концентрация оказывается более высокой, чем в других органах. Скелет, несомненно, является местом активного взаимодействия лития с магнием, кальцием и другими минеральными компонентами костной ткани. Имеются данные о влиянии лития на нейро-эндокринные процессы, жировой и углеводный обмен. В обменных процессах литий активно взаимодействует с ионами K+ и Na+ . Назначение препаратов лития на фоне дефицита натрия опасно для здоровья, т.к. может вызывать поражение почек. Кроме того, к побочным эффектам терапии препаратами лития, можно отнести угнетение функции щитовидной железы путем блокирования литием высвобождения ТТГ-рилизинг фактора, ТТГ и тироксина. Под влиянием лития возрастает поглощение глюкозы, синтез гликогена и уровень инсулина в сыворотке крови больных диабетом, применяющих препараты лития, снижается уровень глюкозы и кетоновых тел в моче. Литий обладает инсулиноподобным эффектом. Токсическая доза для человека: 92-200 мг. Летальная доза для человека: данные отсутствуют. Индикаторы элементного статуса лития. Уровень лития в организме оценивают с помощью определения его содержания в органах, тканях, сыворотке крови и волосах. Риск интоксикации литием определяют по его концентрации в слюне и моче. Пониженное содержание лития в организме. Данные о клинических проявлениях, вызываемых дефицитом лития, ограничены. А.В. Скальным установлено, что у больных хроническим алкоголизмом наблюдаются пониженные концентрации лития в организме. Возможно, дефицит лития встречается при иммунодефицитных состояниях и некоторых новообразованиях. В литературе приводятся данные о связи между содержанием лития в питьевой воде и частотой депрессий у населения различных регионов. Повышенное содержание лития в организме. Механизм токсического действия лития остается недостаточно изученным. Возможно, что литий влияет на механизмы поддержания гомеостаза натрия, калия, магния и кальция. Пищевые отравления литием наблюдаются достаточно редко. Интоксикация литием часто имеет ятрогенную природу (отравления препаратами лития встречаются в психиатрической практике). При длительном воздействии лития обычно развивается гиперкалиемия и дисбаланс Na/K. Токсические эффекты солей лития начинают проявляться при концентрации лития в плазме крови свыше 10 мкг/л. При концентрации лития в пределах 11-13 мкг/л, появляются слабые симптомы интоксикации. Эти симптомы становятся выраженными при возрастании концентрации лития до 14-17 мкг/л, и при уровне 21 мкг/л и выше, развивается клинически выраженная полиорганная патология. К ранним симптомам отравления относятся тремор кистей, полиурия и умеренная жажда. Симптомами средней интоксикации являются диарея, рвота, мышечная слабость, вялость и потеря координации. Симптомокомплекс тяжелого отравления литием состоит из неврологических расстройств: атаксии, ухудшения зрения, потери памяти, головокружения, потери ориентации, судорог, ступора и комы. При остром отравлении литием, "мишенями" вредного воздействия являются: кожа и слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта (токсический дерматит, тошнота, рвота, диарея); дыхательные пути (трахеит, бронхит, пневмония); ЦНС (гиперрефлексия, тремор, атаксия, спутанность сознания и, в особо тяжелых случаях, - кома). При хронической интоксикации литием отмечаются поражения почек: прямое токсическое повреждение гломерулярного аппарата и тубулярных клеток, угнетение активности антидиуретического гормона, протеинурия и полиурия. Страдают также сердечно-сосудистая система (аритмия, снижение артериального давления) и щитовидная железа (угнетение выработки тиреоидных гормонов). Причины избытка лития: избыточное поступление; нарушение регуляции обмена лития. Основные проявления избытка лития: А. Острая интоксикация: гиперкалиемия; дефицит натрия; токсический дерматит; гиперрефлексия; тремор, атаксия; спутанность сознания; кома. Б. Хроническая интоксикация повреждения гломерулярного аппарата почек и тубулярных клеток; угнетение активности антидиуретического гормона; протеинурия; полиурия; снижение артериального давления; аритмия; угнетение выработки гормонов щитовидной железы; Синергисты и антагонисты лития. Основным антагонистами лития является натрий, в меньшей степени – калий и магний. Синергические эффекты также могут наблюдаться со стороны кальция. Коррекция недостатка и избытка лития в организме. При дефиците лития в организме следует увеличить в рационе количество пищевых продуктов, содержащих соединения лития в биотических дозах, применять минеральные воды и БАДП, содержащие литий. При избытке лития следует использовать симптоматические средства, вводить в организм дополнительное количество NaCl и электролитные смеси.
Магний. Mg. Лат. - magnesium, англ. - magnesium, нем. - Magnesium Общие сведения. Магний – элемент II группы Периодической системы; ат. н. – 12, ат. м. – 24. Название происходит от греч. magnesia – полуострова в Греции. В
окрестностях города Магнезия издавна находили минерал, при прокаливании которого получали рыхлый белый порошок – карбонат магния. Открыт Джозефом Блэком (Шотландия) в 1755 г., выделен Гемфри Дэви в 1808 г. Магний представляет собой легкий щелочноземельный металл белого цвета. На воздухе этот металл покрывается тонкой пленкой оксидов, придающей ему матовый вид. При нагревании легко сгорает, превращаясь в окись магния – жженую магнезию. При сгорании магния происходит сильное выделение света и тепла, т.н. магниевая вспышка. Легко соединяется с галоидами, а при нагревании – с серой и азотом. Окись магния представляет собой белый порошок, легко растворимый в кислотах. Большинство солей магния хорошо растворимо в воде. Присутствие в жидкости ионов магния придает ей горький вкус. Магний является одним из весьма распространенных элементов в природе. Верхний слой земли глубиной до 16 км содержит в среднем около 3,45% магния. Магний входит в состав различных горных пород: магнезита, доломита, карналлита. Особенно много хлористого и сернокислого магния в морской воде. Питьевая вода содержит соли магния; если количество магния в воде увеличивается, такую воду называют "жесткой". Магний входит также в состав поваренной соли. Серая неочищенная соль содержит до 1,7% хлорида магния и сульфата магния, а белая очищенная всего 0,35-0,45%. Способность магнезиальных солей вызывать наркоз была впервые обнаружена американскими учеными Мельцером и Ауэром в 1905 году. В медицине карбонат магния и окись магния применяют в качестве средств нейтрализующих соляную кислоту желудка и как легкие слабительные. Перекись магния назначают в качестве дезинфицирующего средства при диспепсии, брожении в желудке и при поносах. Сульфат магния («английская соль») применяется в качестве слабительного, желчегонного (при этом введение препарата осуществляется через дуоденальный зонд) и болеутоляющего средства при спазмах желчного пузыря. Раствор сернокислой магнезии вводят парентерально в качестве противосудорожного средства при эклампсии, эпилепсии, хорее, тетании и в качестве антиспастического лекарства при задержке мочеиспускания, бронхиальной астме, гипертонической болезни. Аспарагинат, цитрат и другие органические соли магния используют при изготовлении БАДП и лекарственных препаратов с широким спектром лечебно-профилактического действия, таких как хронический стресс, заболевания сердечно-сосудистой системы, мочекаменная болезнь и др. Физиологическая роль магния. Магний поступает в организм с пищей (в частности с поваренной солью) и водой. Как правило, норма поступления обычно составляет 200-400 мг в течение суток. Особенно богата магнием растительная пища. Часть ионизированного магния отщепляется от магнезиальных солей пищи еще в желудке и всасывается в кровь. Основная часть трудно растворимых солей магния переходит в кишечник и всасывается только после их соединения с жирными кислотами. В желудочно-кишечном тракте абсорбируется до 40-45% поступившего магния. В крови человека около 50% магния находится в связанном состоянии, а остальная часть в ионизированном. Концентрация магния в крови у человека составляет 2,3–4,0 мг%. Комплексные соединения магния поступают в печень, где используются для синтеза биологически активных соединений. В организме взрослого человека содержится около 140 г магния (0,2% от массы тела), причем 2/3 от этого количества приходится на костную ткань. Главное «депо» магния находится в костях и мышцах. Выводится магний из организма в основном с мочой (50-120 мг) и с потом (5-15 мг). Магний является важнейшим внутриклеточным элементом. Магний участвует в обменных процессах, тесно взаимодействуя с калием, натрием, кальцием; является активатором для множества ферментативных реакций. Нормальный уровень магния в организме необходим для обеспечения "энергетики" жизненно важных процессов, регуляции нервно-мышечной проводимости, тонуса гладкой мускулатуры (сосудов, кишечника, желчного и мочевого пузыря и т.д.). Магний стимулирует образование белков, регулирует хранение и высвобождение АТФ, снижает возбуждение в нервных клетках. Магний известен как противострессовый биоэлемент, способный создавать положительный психологический настрой. Магний укрепляет иммунную систему, обладает антиаритмическим действием, способствует восстановлению сил после физических нагрузок. Ближайшим соседом магния в группе периодической системы является кальций, с которым магний вступает в обменные реакции. Эти два элемента легко вытесняют друг друга из соединений. Дефицит магния в диете, богатой кальцием, обусловливает задержку кальция во всех тканях, что ведет к их обызвествлению. Магний выполняет в организме следующие функции: участие в синтезе белка и нуклеиновых кислот; участие в обмене белков, жиров и углеводов; участие в переносе, хранении и утилизации энергии; участие в митохондриальных процессах; участие в регуляции нейрохимической передачи и мышечной возбудимости (уменьшает возбудимость нейронов и замедляет нейромышечную передачу); является кофактором многих ферментативных реакций (гидролиз и перенос фосфатной группы, функционирование Na+-K+-АТФ насоса, Са2+-АТФ насоса, протонного насоса); препятствует поступлению ионов кальция через пресинаптическую мембрану; является физиологическим антагонистом кальция; контролирует баланс внутриклеточного калия; снижает количество ацетилхолина в нервной ткани; расслабляет гладкую мускулатуру; снижает артериальное давление (особенно при его повышении); угнетает агрегацию тромбоцитов; повышает осмотическое давление в просвете кишечника; ускоряет пассаж кишечного содержимого. Токсическая доза для человека: нетоксичен. Летальная доза для человека: нет данных. Индикаторы элементного статуса магния. Концентрация магния в плазме и сыворотке крови, цельной крови, волосах в большинстве случаев адекватно отражает его уровень в организме. В дополнение к информативным тестам на содержание Mg в организме может быть отнесено определение активности щелочной фосфатазы и измерение ЭКГ пациента. Пониженное содержание магния в организме. Дефицит магния является самым распространенным видом минеральной недостаточности у населения во многих странах, в частности в США. Основные причины дефицита магния: нарушения регуляции обмена магния; недостаточное поступление; нарушение всасывания в кишечнике (дисбактериоз, хронический дуоденит); снижение усвоения под действием избытка фосфатов, кальция и липидов; хронический стресс; нарушение синтеза инсулина; длительное применение антибиотиков (гентамицин), мочегонных, противоопухолевых и других фармакологических препаратов; парентеральное питание; повышенная потребность в магнии (при беременности, в период роста и выздоровления, при хроническом алкоголизме, чрезмерной потливости); интоксикация алюминием, бериллием, свинцом, никелем, кадмием, кобальтом и марганцем. Основные проявления дефицита магния: утомляемость, раздражительность; потеря аппетита, тошнота, рвота, диарея, запоры; заболевания сердечно-сосудистой системы (магнийзависимые аритмии, ангиоспазмы, стенокардия, гипертоническая болезнь, при рисках тромбозов и инфарктов); истощение функции надпочечников; начальные стадии развития сахарного диабета; мышечная слабость, судороги мышц; начальные стадии развития мочекаменной и желчнокаменной болезни; иммунодефициты (возможно, повышенный риск опухолевых заболеваний). Повышенное содержание магния в организме. Увеличение концентрации магния в волосах отмечается при гиперфункции околощитовидных желез, щитовидной железы, нефрокальцинозе, артрите, псориазе, дислексии (расстройство с нарушением понимания читаемого текста у детей). Магнезиальная соль при введении внутрь, даже в больших дозах, не вызывает отравления, а действует лишь как слабительное. В то же время, при парентеральном введении сульфата магния могут наблюдаться симптомы интоксикации в виде общего угнетения, вялости и сонливости. При значительной передозировке соединений магния возможен риск отравления (напр., антацидами). Наркоз наступает при концентрациях магния в крови равных 15-18 мг%. Основные причины избытка магния: избыточное поступление; нарушение регуляции обмена магния. Основные проявления избытка магния: вялость, сонливость, снижение работоспособности; диарея. Синергисты и антагонисты магния. Магний в организме находится преимущественно внутри клеток, где образует соединения с белками и нуклеиновыми кислотами, содержащие связи Mg-N и Mg-O. Сходство физико-химических характеристик ионов Be2+ и Mg2+ обусловливает их взаимозамещаемость в таких соединениях. Это объясняет, в частности, ингибирование магнийсодержащих ферментов при попадании в организм бериллия. Следовательно, бериллий является антагонистом магния. Усвоение магния может нарушаться при избыточном поступлении в организм марганца, кобальта, свинца, никеля, кадмия, кальция. Избыточное потребление кальция, фосфатов, жиров (до 70 г в день), алкоголя, кофе (более 2 чашек в день), антибиотиков, медикаментов для лечения опухолей может препятствовать усвоению магния организмом. В свою очередь витамины B1, B6, C, D, E, кальций, фосфор (поступающие в оптимальных количествах), белок, эстрогены способствуют повышению уровня магния в организме. Коррекция недостатка и избытка магния в организме. При недостаточном поступлении магния в организм необходимо избегать психических и нервных перегрузок, увеличить потребление продуктов с повышенным содержанием магния, ограничить прием фармпрепаратов, проводить дренажную терапию (при избытке в организме токсических микроэлементов, напр., свинца, кадмия, никеля). При недостатке магния в организме восполнить его запасы можно при приеме магнийсодержащих БАДП и лекарственных препаратов (аспарагинат магния, цитрат магния, комбинированные препараты солей магния и витаминов группы В и в первую очередь – B5), доломита, бишофита и продуктов других минеральных источников, включая и кальциево-магниевые минеральные воды. При лабораторно подтвержденном состоянии избыточного содержания магния в организме отменяют магнийсодержащие и назначают кальцийсодержащие БАДП и препараты. Также возможно использование препаратов марганца, кобальта и применение симптоматического лечения.
Никель. Ni. Лат. - niccolum, англ. - nickel, нем. - Nickel Общие сведения. Никель - элемент VIII группы периодической системы; ат. н. - 28, ат. м. - 59. Название произошло от нем. kupiernickel (дьявольская медь). Открыт А. Кронштедтом (Швеция) в 1751 г.
Никель представляет собой серебристо-белый металл, блестящий, ковкий и пластичный. Устойчив к коррозии, растворяется в кислотах, не реагирует с щелочами. Природным источником никеля служат руды гарниерит, пенландит. Соединения никеля используются для изготовления монет, в металлических покрытиях и катализаторах, различных сплавах. В медицине никель применяется при изготовлении имплантатов. Физиологическая роль никеля. В организм соединения никеля поступают с пищей. Много никеля содержится в чае, какао, гречихе, моркови и салате. В желудочно-кишечном тракте человека всасывается от 1 до 10% поступившего никеля. Между тканями организма никель распределяется равномерно, только в легких его содержание с возрастом увеличивается. Полагают, что оптимальная интенсивность поступления никеля в организм составляет 100-200 мкг/день. Дефицит никеля в организме может развиться при поступлении этого элемента в количестве 50 мкг/день и менее. Порог токсичности никеля для организма человека составляет 20 мг/день. Из организма никель выводится в основном с фекалиями (до 95%) и в незначительных количествах с мочой и потом. В начале XX в. было установлено, что поджелудочная железа богата никелем. При введении вслед за инсулином никеля, продлевается действие инсулина, и тем самым повышается гипогликемическая активность. Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные. Никель может угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление. Под влиянием никеля в организме вдвое возрастает выведение кортикостероидов с мочой, усиливается антидиуретическое действие экстракта гипофиза. Избыточное поступление в организм никеля может вызывать депигментацию кожи (витилиго). В плазме крови никель находится в основном в связанном состоянии с белками никелоплазмином (альфа-2-макроглобулин) и альфа-1-гликопротеином. Депонируется никель в поджелудочной и околощитовидных железах. Токсическая доза для человека: 50 мг. Летальная доза для человека: данные отсутствуют. Индикаторы элементного статуса никеля. Оценка содержания никеля в организме проводится по результатам исследований крови, мочи и волос. Среднее содержание никеля в моче человека составляет 0,5-2,0 мкг/л, волосах - 0,1-2,0 мкг/г, сыворотке крови - 1,7-4,4 мкг/л, цельной крови - около 5 мкн/л, коже - 0,1 мкг/г, костях - 108-111 мкг/г. Повышенная концентрация никеля в моче (свыше 50 мкг/л) свидетельствует об интоксикации никелем организма. При обнаружении повышенного содержания никеля в волосах необходимо уточнить, были ли контакты с этим металлом. Может быть полезной аллергопроба с никелем. Пониженное содержание никеля в организме. Эссенциальность никеля была продемонстрирована в экспериментах на животных, у которых снижение содержания никеля в рационе приводило к укорочению задних конечностей, гипопигментации, снижению уровня холестерина в плазме крови и гематокрита, уменьшению общей двигательной активности, замедлению роста молодых животных и повышению их смертности. Отмечались патологические изменения в печени: уменьшение размеров органа, снижение содержания гликогена, активизация перекисного окисления липидов. Добавление в рацион животных никеля в количестве 50-80 мкг/кг в сутки устраняло эти симптомы или предупреждало их развитие. Повышенное содержание никеля в организме. Никель и его соединения, поступающие в организм с пищей, как правило, относительно нетоксичны. Однако при избыточном поступлении никеля может развиться не только контактный дерматит, но и системная гиперчувствительность к никелю. Карбонил никеля является канцерогеном. При длительном, в течение 10-40 лет, профессиональном контакте с сульфидом или оксидом никеля могут образоваться карциномы легких и носоглотки. На производствах с использованием никеля у 10-13% рабочих отмечаются аллергические реакции (папулезные, папуло-везикулезные сыпи). У женщин аллергические реакции на никель наблюдаются в 3-5 раз чаще, чем у мужчин. Описана даже так называемая "аллергия кухарок", которая развивается у поваров и домохозяек, контактирующих с никелированной посудой. Причины избытка никеля: избыточное поступление никеля в организм в результате бытовых и производственных причин. Основные проявления избытка никеля: повышение возбудимости центральной и вегетативной нервной системы; отеки легких и мозга; аллергические реакции кожи и слизистых оболочек верхних дыхательных путей (дерматит, ринит и др.); тахикардия; анемии; снижение иммунной защиты, повышение риска развития новообразований в легких, почках, на коже. Синергисты и антагонисты никеля. К числу антагонистов никеля относятся серосодержащие аминокислоты, кальций, сера, железо, цинк, селен, витамин С. Коррекция дисбаланса никеля в организме. При интоксикации никелем следует ограничить его поступление в организм, проводить симптоматическое лечение, хелатирующую терапию (триэтилентетрамин дигидрохлорид или TRIEN). Цикламат кальция усиливает выведение никеля с мочой.
Ртуть. Hg. Лат. - hydrargirum, англ. - mercury, нем. - Quecksilber Общие сведения. Ртуть - элемент II группы периодической системы; атомный номер 80, атомная масса 201. Ртуть известна со времен древних цивилизаций и свое название получило в честь планеты Меркурий, от лат. hydrargyrum (жидкое серебро). Ртуть представляет собой жидкий металл серебристого цвета. Ртуть устойчива к действию воздуха и воды, не реагирует с кислотами и щелочами. Природным источником ртути служит киноварь и другие сернистые соединения.
Используется ртуть в промышленном производстве хлора и NaOH, электроаппаратуре, уличных фонарях, люминесцентных лампах, фунгицидах и т.д. Применение ртутных соединений в качестве лечебных средств началось в глубокой древности при лечении кожных заболеваний и сифилиса. В современной медицине используется противовоспалительное, антисептическое и дезинфицирующее действие ртути. Ртуть используется в термометрах, манометрах, ртутно-кварцевых лампах и других приборах медицинского назначения. Физиологическая роль ртути Ртуть поступает в организм человека с морской рыбой, морепродуктами и рисом, общим количеством до 0,2 мг/кг в сутки. Ртуть обнаружена во всех органах и тканях организма человека. Хотя физиологическая роль ртути неясна, возможно, что этот элемент играет значительную роль в организме человека. Считается, что оптимальная интенсивность поступления ртути в организм составляет 1-5 мкг/день, однако при частом потреблении морепродуктов и рыбы этот показатель возрастает до 10-20 мкг/день. Дефицит ртути в организме может развиться при недостаточном поступлении этого элемента (0,5 мкг/день и менее), а порог токсичности равен 50 мкг. Токсичность ртути зависит от той химической формы, в которой она попадает в организм. Металлическая ртуть (в жидком виде) при попадании в организм в целом нетоксична и всасывается в желудочно-кишечном тракте практически полностью. Элементарная ртуть в взвешенном состоянии очень хорошо резорбируется в респираторном тракте (до 85-90%). С мочой из организма выводится до 52% поступившей ртути, с калом около 48%. Неорганические соединения Ag2+ всасываются в желудочно-кишечном тракте в пределах 10% от поступившей дозы, причем 60% выводится с мочой и 40% - с калом. Органические соединения ртути (алкилртутные и арилртутные соединения) всасываются в ЖКТ практически полностью (90%), а выводятся из организма в основном с калом (80%) и мочой. Максимальная концентрация ртути отмечается в почках и составляет 2,7 мкг/г сырого веса. В других тканях эта концентрация ниже и равна 0,05 - 0,30 мкг/г. Повышенное содержание ртути может отмечаться в волосах (при 0,1–0,5 мкг/г в норме), ногтях и коже. Период полувыведения металлической ртути у человека составляет 70 дней, органической – 40 дней, паров – 50 дней. Токсическая доза для человека: 0,4 мг. Летальная доза для человека: 150-300 мг. Индикаторы элементного статуса ртути. Степень отравления человека ртутью определяется путем анализа мочи, волос, ногтей и других биосубстратов. В РФ принят следующий фоновый уровень ртути: в крови – 2 мкг/100 мл, моче – 2-5 мкг/л, волосах – 0,5-1 мкг/г. Биологически допустимыми считаются следующие значения содержания ртути: в крови – 5 мкг/100 мл, моче – 10 мкг/л, волосах – 0,9 мкг/г (по другим источникам – 0,5 мкг/г). В ФРГ опасным уровнем содержания метилртути признаны следующие показатели: 10 мкг/100 мл для цельной крови, для соединений Аg2+ - 200 мкг/л для мочи. Пониженное содержание ртути в организме Данные отсутствуют. Повышенное содержание ртути в организме Соединения ртути высокотоксичны. В организм человека ртуть обычно поступает через легкие или желудочно-кишечный тракт. Соединения ртути хорошо растворяются в липидах, поэтому легко проникают через альвеолярную мембрану, стенку кишечника, плацентарный барьер, кожу. При хроническом отравлении ртутью развивается синдром меркуриализма с нарушениями деятельности нервной системы и пищеварительного тракта, возникновением дерматозов (меркуриализм кожи). В Японии описано массовое отравление ртутью населения, получившее название «болезнь Минамата». Причины избытка: избыточное поступление в организм при бытовых и профессиональных отравлениях, потребление загрязненных пищевых продуктов, долговременный прием ртутьсодержащих препаратов. Основные проявления избытка ртути: психические нарушения: головные боли, утомляемость, тревожность, раздражительность; "ртутная энцефалопатия" сопровождающаяся нарушениями психики и интеллекта; астено-вегетативный синдром, мозжечковая атаксия, нарушения зрения и слуха, тремор кистей рук, век, губ и всего тела; "ртутная" токсидермия, диффузные сливные сыпи, иногда геморрагического характера, экзема, выпадение волос, ломкость ногтей; лабильный пульс, тахикардия, высокая лихорадка; "ртутный" стоматит, гингивит, отек, эрозии и язвы слизистой оболочки полости рта, омертвление челюстных отростков, выпадение зубов; "ртутные" язвенно-некротические гастроэнтериты, гастралгия, колики, понос, изъязвление и некроз стенки толстой кишки; язвенно-некротический нефрозо-нефрит, протеинурия, боли, нарушение выделительных функций вплоть до анурии; расстройства менструального цикла, выкидыши, внутриутробная гибель плода; изменение состава крови, гемолиз эритроцитов, нарушения кроветворения, анемия с тяжелым течением. Для острого отравления парами ртути характерны следующие симптомы: повышение температуры (церебрального генеза), одышка, эмфизема легких, цианоз, а для хронического отравления – тремор, раздражительность, поражения зубов и десен, акродиния (у детей). При остром отравлении неорганическими соединениями ртути, прежде всего, отмечают эрозии слизистых глотки и гортани, тошноту, рвоту, а при хроническом отравлении эти симптомы дополняет протеинурия. Острое отравление органическими соединениями ртути проявляется в виде сужения полей зрения, расстройстве речи и движений, парестезии. Хроническое отравление сопровождается симптомами поражения ЦНС, расстройствами слуха и зрения. Синергисты и антагонисты ртути Антагонистами ртути являются пепсин, аминокислоты, Se, Zn, S и витамин C. Коррекция избытка ртути в организме. При умеренном накоплении ртути в организме возможно назначение мочегонных средств, препаратов и БАДП содержащих селен, серу, цинк и витамин С. Для лечения отравлений ртутью и ее соединениями используют препараты БАЛ (британский антилюизит 2,3-димеркапто-1-пропанол), ДМСК (2,3-димеркаптосукциновая кислота), ДМПС (натриевая соль 2,3-димеркаптопропансульфоновой кислоты).
Селен. Se. Лат. - selenium, англ. - selenium, нем. - Selen Общие сведения. Селен - элемент VI группы периодической системы; ат. н. - 34, ат. м. - 74. Открыт Й. Берцелиусом в 1817 г. (Швеция). Название произошло от греч. Selene (Луна).
Селен получают в виде серебристой металлической аллотропной модификации или в виде красного аморфного порошка. Селен горит на воздухе, не взаимодействует с водой, растворяется в концентрированной азотной кислоте и щелочах. Во многих отношениях селен является аналогом серы. Природным источником селена служат следы в некоторых сульфидных рудах, получают селен как побочный продукт очистки меди. Соединения селена широко используют в фотоэлектрических ячейках, фотокопирующих устройствах, солнечных батареях и полупроводниках. В медицине селен в виде селенита, селената натрия, селенцистеина, селенометионина, селенсодержащих дрожжах применяют для профилактики и лечения многих заболеваний. Радиоактивные изотопы селена используются в радиоизотопной диагностике (при исследованиях болезней поджелудочной железы и др.). Физиологическая роль селена. Оптимальной интенсивностью поступления селена в организм считают 20-70 мкг/день. Дефицит селена в организме развивается при поступлении этого элемента в количестве 5 мкг/день и менее, порогом токсичности является 5 мг/день. Суточная потребность организма человека в селене составляет 20-100 мкг. Естественным источником селена для человека являются пищевые продукты. Высоко содержание селена в чесноке, свином сале, пшеничных отрубях и белых грибах. Также много селена содержится в оливковом масле, морских водорослях, пивных дрожжах, бобовых, маслинах, кокосах, фисташках и кешью. Всасывание селена происходит в дистальном отделе тонкого кишечника, где из растворимых соединений селена, образуются соединения селена с метионином и цистеином. Накапливается селен, прежде всего, в почках и печени, костном мозге, сердечной мышце, поджелудочной железе, легких, коже и волосах. При парентеральном питании в организм человека должно поступать не менее 30 мкг селена в сутки. В организме селен стимулирует процессы обмена веществ. Его важной биохимической функцией является участие в построении и функционировании глутатионпероксидазы, глицинредуктазы и цитохрома С - основных антиоксидантных соединений. Селен участвует как в первой фазе биохимической адаптации (окисление чужеродных веществ с образованием органических окисей и перекисей), так и во второй (связывание и выведение активных метаболитов). Селен является основным компонентом фермента пероксидазы глютатиона, который защищает организм от вредных веществ, образующихся при распаде токсинов. Селен антагонист ртути и мышьяка, способен защитить организм от кадмия, свинца, таллия. Селен участвует и в других формах антиоксидантной защиты. Селен является элементом, выполняющим многочисленные защитные функции в организме. Селен усиливает иммунную защиту организма, способствует увеличению продолжительности жизни. Значение селена в механизмах поддержания гомеостаза хорошо иллюстрируется эффективностью применения препаратов селена при самых разнообразных патологических процессах. Селен оказывает лечебный эффект при кардиопатиях различной этиологии, при гепатитах, панкреатитах, заболеваниях кожи, уха, горла и носа. Общеизвестна роль селена в профилактике и лечении злокачественных новообразований. Токсическая доза для человека: 5 мг. Летальная доза для человека: данные отсутствуют. Индикаторы элементного статуса селена. Оценку содержания селена в организме проводят по результатам исследований крови, мочи и волос. Средний уровень селена в плазме крови составляет 60-120 мкг/л, моче - 15-45 мкг/л, волосах - 0,7-1,5 мкг/г. Активность глутатион пероксидазы в эритроцитах является индикатором селенового статуса. Пониженное содержание селена в организме. Недостаток в организме селена ведет к нарушению целостности клеточных мембран, значительному снижению активности сгруппированных на них ферментов, накоплению кальция внутри клеток, нарушению метаболизма аминокислот и кетоновых кислот, снижению энергопродуцирующих процессов. Существует высокая степень корреляции между дефицитом селена и опухолевыми заболеваниями, таким как рак желудка, простаты, толстого кишечника, молочной железы. Во многих странах имеются регионы с недостаточным содержанием в окружающей среде селена. К таким странам, в первую очередь относятся Китай, Новая Зеландия, страны Северной и Центральной Европы. Избыток селена встречается в некоторых регионах Якутии, Тувы, Южного Урала. В Китае описана так называемая «болезнь Кешан» (Кешан - название провинции на северо-востоке страны), для которой характерны дистрофические изменения в миокарде и развитие сердечной недостаточности. У животных недополучающих селен развивается так называемая «беломышечная болезнь», при которой наблюдаются дистрофия мышц, некроз печени, дефицит белка. В России к селен-дефицитным регионам относятся, в первую очередь, Северо-Западный регион, Верхнее Поволжье, Удмуртия и Забайкалье. Причины дефицита селена: пониженное содержание селена в пище, в питьевой воде; нарушение обмена селена в организме; усиленный расход на нейтрализацию вредных веществ; недостаточное поступление при парентеральном питании; алкоголизм. Основные проявления дефицита селена: дерматит, экзема; слабый рост, выпадение волос; дистрофические изменения ногтей; снижение степени иммунной защиты организма; нарушения функции печени; недостаточность репродуктивной системы (в основном мужское бесплодие); замедление роста у детей. Повышенное содержание селена в организме. Избыточное поступление селена и его соединений отмечается у рабочих, занятых в электронной, литейной, медеплавильной, стекольной, лакокрасочной, нефтеперерабатывающей, химической (производство пестицидов) и фармацевтической (производство сульфида селена, селенита натрия) промышленности. Описаны случаи селенотоксикоза у животных и человека, обусловленного избыточным поступлением этого элемента в организм вместе с растениями, которые являются концентраторами селена (астрагал, Stanlea, Happlopappus и др.). Такой селенотоксикоз проявляется в виде так называемой «щелочной болезни» (см. симптомы селенотоксикоза). В китайской провинции Хубей зафиксированы случаи отравления селеном, поступающим из окружающей среды в количествах 3 – 7 мг в день. Повышенное содержание селена в почве наблюдается на обширных территориях Австралии и США. В России избыток селена в окружающей среде встречается в Туве, Якутии, на Урале. Cелен и все его соединения в определенных концентрациях токсичны для человека. Причины избытка селена: избыточное поступление; нарушение регуляции обмена селена. Основные проявления избытка селена: нестабильные эмоциональные состояния; чесночный запах изо рта и от кожи (образование диметилселенида); тошнота и рвота; нарушения функций печени; эритема кожи; насморк, бронхопневмония, отек легких (при вдыхании паров селена); выпадение волос; ломкость ногтей. Синергисты и антагонисты селена. При дефиците селена в организме происходит усиленное накопление мышьяка, кадмия и ртути. Селен является антагонистом ртути и мышьяка, способен защитить организм от кадмия, свинца, таллия и серебра. Витамин E способствует усвоению селена. Избыточные поступления Hg, Cu, As, сульфатов, парацетамола, фенацетина, антималярийных препаратов могут привести к дефициту селена в организме. Коррекция дисбаланса селена в организме. При умеренном дефиците селена следует увеличить потребление продуктов, богатых селеном, таких как витамины Е, А, С и БАДП, содержащих 20-50 мкг селена. Следует избегать поступления в организм тяжелых металлов, мышьяка, спиртных напитков; по возможности, уменьшить прием веществ и фармацевтических препаратов, обладающих гепатотоксическим действием. При выраженном дефиците селена следует увеличить его прием в виде БАДП или фармпрепаратов до 100-400 мкг в сутки, вплоть до парентерального введения. При интоксикации селеном необходимо использовать хелатирующую терапию, а также симптоматические средства.
Серебро. Ag. Лат. - argentum, англ. - silver, нем. - Silber Общие сведения. Серебро - элемент I группы периодической системы, атомный номер 47, атомная масса 107. Название произошло от англ.-сакс. siolfur (серебро) и от лат. argentum. Металл, известный со времен древних цивилизаций.
Серебро представляет собой мягкий, ковкий металл с характерным "серебристым" блеском. Устойчиво к действию воды и большинства кислот, но на воздухе взаимодействует с соединениями серы с образованием черного сульфидного слоя. Растворяется в соляной кислоте, образуя хлористое серебро. Хорошо проводит электрический ток. В природе встречается в виде сернистого серебра вместе со свинцом и цинком, а также в самородной форме. Серебро широко применяется в фотографии, ювелирном деле, при изготовлении монет и зеркал, в электронной и других отраслях промышленности. В медицине используется бактерицидное, антацидное, вяжущее действие серебра. В XVIII-XIX вв. препараты серебра применялись в качестве средств лечения при нервных болезнях (невралгии и эпилепсии) и желудочно-кишечных заболеваниях. В настоящее время лекарства на основе серебра (протаргол, колларгол и др.) используют при эрозиях, язвах, избыточных грануляциях, трещинах, остром конъюнктивите, трахоме, хроническом гиперпластическом ларингите, а также для промывания мочеиспускательного канала и мочевого пузыря. Некоторые изотопы радиоактивного серебра нашли свое применение в лучевой терапии. Физиологическая роль серебра. Серебро поступает в организм с водой и пищевыми продуктами. Возможна резорбция серебра через кожу и слизистые оболочки. Серебро в незначительных количествах содержится во всех органах и тканях; среднее содержание этого элемента в теле млекопитающих достигает 20 мкг на 100 г сухой массы. Наиболее богаты серебром мозг, легкие, печень, эритроциты, пигментная оболочка глаза и гипофиз. Выводится серебро из организма преимущественно через кишечник. Среднесуточное поступление серебра с пищей составляет 1-80 мкг. Биоусвояемость серебра, которую определяют по величине всасывания из желудочно-кишечного тракта, равна 5%. Вопрос о физиологической роли серебра изучен недостаточно. Серебро относят к потенциально-токсичным и к потенциально-канцерогенным элементам. Известно, что в организме серебро образует соединения с белками, может блокировать тиоловые группы ферментных систем, угнетать тканевое дыхание. В плазме крови серебро связывается с глобулинами, альбуминами и фибриногеном. При длительном контакте с серебром в производственных условиях этот элемент может накапливаться в печени, почках, коже и слизистых оболочках. Установлено, что лейкоциты могут фагоцитировать серебро и доставлять его к очагам воспаления. Токсическая доза для человека: 60 мг. Летальная доза для человека: 1,3–6,2 г. Индикаторы элементного статуса серебра. Оценка содержания серебра в организме проводится по результатам исследований крови, мочи, волос. Средний уровень серебра в плазме крови составляет 0,4-1,2 мкг/л, моче - 0,3-1,0 мкг/л, волосах - 0,005-0,2 мкг/г. Пониженное содержание серебра в организме. Причины и основные проявления дефицита серебра в организме изучены не достаточно. Можно предположить, что серебро играет важную роль в обеспечении процессов, связанных с высшей нервной деятельностью и функциями периферической нервной системы человека. Повышенное содержание серебра в организме. Причины избытка серебра: поступление серебра в организм в токсических дозах (в результате несчастных случаев); поступление в организм металлического серебра (при длительном контакте); вдыхание пыли бромистого и сернистого серебра в производственных условиях; длительное лечение препаратами азотнокислого серебра. Основные проявления избытка серебра: признаки поражения центральной нервной системы; расстройства зрения в результате отложения серебра в сетчатке глаза; "першение" в горле, кашель, насморк с кровянистыми выделениями, слезотечение (при вдыхании пыли с солями серебра); снижение кровяного давления; бурый или сероватый оттенок кожи и слизистых оболочек (аргироз); боли в правом подреберье, увеличение печени; катаральные гастриты; тошнота, рвота, диарея; аргирия – образование отложений серебра в коже (при хроническом воздействии). Синергисты и антагонисты серебра. Серебро - антагонист меди (угнетение Cu-зависимых ферментов). Коррекция избытка серебра в организме. С целью выведения из организма избытка серебра целесообразно назначать средства дренажного действия на органы, накапливающие серебро (печень, почки), а также препараты меди (для повышения активности медьзависимых ферментов). Показаны симптоматические средства и проведение хелатирующей терапии.